Лабораторна робота №2

Тема 6. Газорозподільний механізм.

1

Лабораторна робота №2 Тема: Техніка безпеки. Перевірка та регулювання теплових зазорів

клапанів та декомпресійного механізму. Вивчення в натурігазорозподільного та декомпресійного механізмів. Можливінесправності, їх причини та способи усунення.

Мета роботи: вивчити в натурі будову газорозподільного та декомпресійногомеханізмів, їх роботу; основні несправності ГРМ та ДКМ, причинита способи усунення.

Місце проведення: кабінет механізації. Тривалість роботи: 2 год.

Обладнання і матеріали: методичні вказівки, двигуни СМД-14, ЗІЛ-130, Д-240,деталі газорозподільного та декомпресійного механізмів,слюсарний інструмент, плакати та презентації.

Оформлення роботи: звіт лабораторної роботи виконується на аркушах (ф.А4);структура звіту: титульний лист, вступ, описова частина,висновок.

Завдання:

1) Вивчити правила техніки безпеки і охорони праці.2) Вивчити в натурі будову газорозподільного механізму.3) Вивчити в натурі будову декомпресійного механізму.4) Вивчити основні несправності газорозподільного та декомпресійного

механізмів, їх причини та способи усунення.

Хід роботи1. Описати будову та роботу деталей газорозподільного механізму.

2. Описати будову та роботу декомпресійного механізму.

3. Описати порядок регулювання теплових зазорів клапанів тадекомпресійного механізму.

4. Описати основні несправності газорозподільного та декомпресійногомеханізмів, їх причини та способи усунення.

5. Оформіть та здайте звіт.

Після виконання лабораторної роботи студент повинен:знати: призначення, принцип дії, будову

ГРМ та ДКМ;основні несправності та способиїх усунення.

вміти: розібрати та зібратигазорозподільний механізм;виявити несправності даногомеханізму.


2

Теоретичні відомостіМеханізм газорозподілу (ГРМ) слугує для своєчасного відкриття і закривання впускних та випускних клапанів двигуна,

забезпечуючи наповнення циліндрів свіжим зарядом та його очистку від відпрацьованих газів.У двигунах застосовують газорозподільний механізми клапанного, золотникового і комбінованого типів.У чотиритактних автотракторних двигунах широкого поширення набули клапанні механізми газорозподілу.Клапани, які перекривають впускні отвори в блоці або головці циліндрів називають впускними (всмоктувальними), а які

перекривають впускні отвори – випускними (вихлопними). Найпоширеніші циліндри, коли на кожен циліндр приходиться по два клапани(впускний і випускний)

Двигуни великої розмірності (Д12А-375Б) або високофорсовані по частоті обертання колінчастого валу (наприклад, спортивнихмашин) мають чотирьохклапанні механізми газорозподілу. Такий пристрій механізмів сприяє зменшенню інерційних навантажень, щодіють на клапани, забезпечує підвищення степеня наповнення циліндрів свіжим зарядом і збільшує потужність двигуна.

Механізм газорозподілу складається з таких основних деталей:- розподільного вала;- його привода;- штовхачів;- штанги;- коромисла;- впускних і випускних клапанів.Залежно від розташування клапанів і розподільного вала можна виділити три типи механізмів

газорозподілу:· з нижнім розташуванням вала й клапанів (мал.1), коли останні встановлюються в блоці циліндрів

(двигуни ГАЗ-51, ГАЗ-52-04, ГАЗ-69, ЗІЛ-157, ЗІЛ-164 та ін.);· з нижнім розташуванням вала й верхнім — клапанів (мал.2);· з верхнім розташуванням вала й клапанів (мал.3), коли останні встановлюються в головці блока

циліндрів (двигуни ЗІЛ-130, КамАЗ-5320, ГАЗ-4210, ВАЗ-2108 та ін.).У разі нижнього розташування клапанів (див. мал.1) зусилля від кулачка розподільного вала 10

передається штовхачу 9, а потім через регулювальний болт 7 з контргайкою 8 – клапану 2, головка якоговідходить від сідла 7. Під час роботи механізму газорозподілу стержень клапана переміщується,здійснюючи зворотно-поступальні рухи в напрямній втулці 3. На нижньому ходу втулки вільновстановлюється пружина 4, верхній торець якої впирається в картер, а нижній – у тарілку 6, закріплену наконусі стержня клапана сухариками 5. Закриваються клапани під дією пружини в міру того, як виступкулачка виходить з-під штовхача.

Більшість сучасних двигунів мають механізм газорозподілу з верхнім розташуванням клапанів, що даєзмогу зробити компактну камеру згоряння, забезпечити краще наповнення циліндрів пальною сумішшю,спростити регулювання клапанів і теплових зазорів.

У рядних двигунах із верхнім розташуванням клапанів (див. мал. 2) зусилля від кулачка 11розподільного вала передасться штовхачу 12, а від нього – штанзі 10. Остання через регулювальний гвинт 9діє на коротке плече коромисла 6 , яке, повертаючись на осі 7, натискує своїм носом на стержень клапана 2.Внаслідок цього пружина 5 стискається, а клапан переміщується від сідла 7, що залежно від призначенняклапана забезпечує впускання пальної суміші або випускання відпрацьованих газів. Після того як виступкулачка 17 вийде з-під штовхача 72, клапанний механізм повертається в початкове положення під дієюпружини 5. Під час роботи клапанного механізму положення напрямної втулки 5, запресованої в головкублока циліндрів 4, фіксується стопорним кільцем 17, а положення регулювального гвинта 9 – контргайкою8. Верхній кінець стержня клапана закріплено сухариками 16, установленими в тарілці 14 за допомогоювтулки 15.

Розподільні вали в разі верхньогорозміщення клапанів можуть встановлюватися вблоці циліндрів – нижнє розташування (двигуниЗІЛ-130, ЗІЛ-4331, КамАЗ-5320) або на головціблока – верхнє розташування (одноряднідвигуни автомобілів сімей ВАЗ і «Москвич»).

У механізмі газорозподілу зверхнімрозташуванням розподільного вала (див. мал. 3)немає штовхачів і штанг, завдяки чомузменшуються маса й інерційні сили клапанногомеханізму, що дає змогу збільшити частотуобертання колінчастого вала й знизити рівеньшуму під час роботи двигуна.

У двигунах автомобілів сім'ї ВАЗ ізприводом на задні колеса (мал.3, а)розподільний вал розташований в окремомукартері на головці 2 блока циліндрів іобертається в підшипниках ковзання. Привод доклапанів 7, розміщених в один ряд,

здійснюється безпосередньо від кулачків 4 розподільного вала через одноплечіважелі (рокери) 3. Одним кінцем одноплечий важіль спирається на стерженьклапана, іншим – на сферичну головку болта 5 і втримується на ній задопомогою шпилькової пружини 7. У двигунах автомобілів сім'ї «Москвич»(мал.3, б) клапани 7 розташовані в два ряди й приводяться в дію коромислами 9від кулачків 4 розподільного вала. Для регулювання теплового зазору вклапанах слугує регулювальний болт 5 із контргайкою 6, який зв'язаний зісферичним наконечником 8. У двигунах передньопривідних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 (мал.3, в) верхній розподільний вал встановлено вокремому корпусі 10, розташованому на головці блока циліндрів 2, в якузапресовано чавунні сідла 14 та напрямні втулки 13 клапанів 7. Верхня частина

Мал. 1. Механізм газорозподілудвигунів з нижнім розташуваннямрозподільного вала та клапанів:

1-сідло клапана; 2-клапан; 3-напрямнавтулка; 4-пружина; 5-сухарики; 6-тарілка;

7-регулювальний болт; 8-контргайка;9-штовхан; 10-розподільний вал.

Мал. 2. Механізм газорозподілудвигунів з нижнім розташуваннямрозподільного вала та верхнім –

клапанів:1-сідло клапана; 2-клапан; 3-напрямнавтулка; 4-головка блока циліндрів; 5-

пружина; 6-коромисло; 7-вісь коромисла;8-контргайка; 9-регулювальний гвинт;10-штанга; 11-кулачок; 12-штовхач;13-ковпачок; 14-тарілка; 15-втулка;16-сухарики; 17-стопорне кільце.

Мал. 3. Механізми газорозподілу двигунів з верхнім розташуваннямрозподільного вала та клапанів автомобілів:

а – ВАЗ-2105, ВАЗ-2107 “Жигулі”; б – «Москвич-2140»; в – ВАЗ-2108 «Спутник»,1-клапани; 2-головка блока циліндрів; 3-важіль; 4-кулачки розподільчого вала;

5-болт; 6-контргайка; 7-шпилькова пружина; 8-сферичний мечник; 9-коромисла;10-корпус; 11-шайба; 12-ковпачки оливовідбивачів; 13-напрямна втулка;

14-чавунне сідло; 15-штовхач.


3

втулок ущільнюється металогумовими оливовідбивачами з ковпачками 12. Клапани 7 приводяться в дію безпосередньо кулачками 4 черезциліндричні штовхачі 15 без проміжних важелів. У гніздах штовхачів розміщено шайби 17 для регулювання зазору h у клапанномумеханізмі.

У V-подібних восьмициліндрових двигунахзастосовують верхнє розташування клапанів (мал.4). Нижнійрозподільний вал таких двигунів, установлений в розваліблока, є спільним для клапанів правого й лівого рядівциліндрів. Клапани 9 (впускний і випускний), щопереміщуються в напрямних втулках 10, відкриваються піддією зусилля, яке передається від кулачків 6, 7 черезштовхачі 19, штанги 18 та коромисла 14 , установлені на осях13. Закриваються клапани під дією пружин 12, нижні кінціяких упираються в шайби 11. Якщо у випускних клапанів ємеханізм обертання, їхні пружини спираються на опорнішайби 17 цього механізму. Верхніми кінцями пружини обохклапанів упираються в тарілки 20. За два обертиколінчастого вала впускні й випускні клапани кожногоциліндра відкриваються один раз, а розподільний валздійснює один оберт.

Отже, він обертається вдвоє повільніше, ніжколінчастий вал. Тому зубчасте колесо 1 розподільного валамає вдвоє більше зубів, ніж ведуча шестірня колінчастоговала.

Розподільний вал (див. мал.4) виготовляють із сталі абоспеціального чавуну й піддають термічній обробці. Профількулачків вала, як впускних 6, так і випускних 7, у більшостідвигунів однаковий. Однойменні (впускні та випускні)кулачки в чотирициліндровому двигуні розташовують підкутом 90°, у шестициліндровому – під кутом 60°, а у восьмициліндровому – під кутом 45°. У процесі шліфування кулачкам надаютьневеликої конусності. Взаємодія сферичної поверхні торця штовхачів 19 із конічною поверхнею кулачків забезпечує повертання їх під часроботи.

Починаючи з передньої опорної шийки 4 діаметр шийок зменшується, що полегшує встановлення розподільного вала в картерідвигуна. Кількість опорних шийок, як правило, дорівнює кількості корінних підшипників колінчастого вала. Втулки 8 опорних шийоквиготовляють із сталі, а їхню внутрішню поверхню покривають антифрикційним сплавом.

На передньому кінці розподільного вала розміщено ексцентрик 5, що діє на штангу привода паливного насоса 26, а на задньому —шестірню 28, яка приводить в обертання зубчасте колесо валика 27, розташованого в корпусі 29 привода розподільника запалювання таоливного насоса.

Між зубчастим колесом 1 розподільного вала та його передньою опорноюшийкою встановлено розпірне кільце 3 й упорний фланець 2, що кріпитьсяболтами до блока й утримує вал від поздовжнього переміщення. Оскільки товщинарозпірного кільця 3 більша від товщини упорного фланця 2, забезпечуєтьсяосьовий зазор («розбіг»), нормальне значення якого становить 0,08...0,21 мм. Вотворі переднього торця розподільного вала (двигуни ЗІЛ-130, ЗМЗ-53-11 та інші)розташовано вузол привода відцентрового датчика регулятора частоти обертанняколінчастого вала, що складається з валика 22, пружини 21 та шайби 24,закріплених кільцем 23.

Привод розподільного вала здійснюється за допомогою зубчастої,ланцюгової (мал.5, а) або пасової (мал.5, б) передач. У двигунах вантажнихавтомобілів застосовують переважно зубчасті передачі. Ведучу шестірню 1 такоїпередачі (мал.6) установлено на передньому кінці колінчастого вала, а проміжну 3– на передньому кінці розподільного вала й закріплено гайкою.

Зубчасті колеса привода мають входити в зачеплення між собою при точновизначеному положенні колінчастого й розподільного валів, що забезпечуєправильність заданих фаз газорозподілу та порядку роботи двигуна. Тому під часйого складання зубчасті колеса вводяться в зачеплення за мітками на їхніх зуб'ях(на западині між зубцями колеса та на зубці шестерні). Щоб зменшити рівеньшуму, зубчасті колеса виготовляють з косимизуб'ями і з різних матеріалів.

На колінчастому валу встановлюютьсталеву шестерню, а на розподільному —чавунне колесо (двигуни ЗІЛ-130, МАЗ-5335)або текстолітове (двигуни автомобілів ГАЗ-53-12, УАЗ-3151-01). У двигунах легковихавтомобілів сімей «Москвич» і ВАЗ (ізприводом на задні колеса) механізмгазорозподілу приводиться в дію підколінчастого вала дворядним втулково-роликовим ланцюгом 3 (див. мал.5), що

з'єднує ведучу зірочку 2 колінчастого вала із зірочкою 6 розподільного вала та зірочкою 13 валикапривода оливного насоса й переривника-розподільника запалювання. В разі різкої зміни частотиобертання колінчастого вала виникають коливання вітки ланцюга. Для гасіння їх слугує пластмасоваколодка (заспокоювач) 12. З протилежного боку колодки розміщується башмак 4 натяжного пристрою.Один кінець башмака закріплено на осі, а інший – з'єднано з регулювальним механізмом 5, щопритискає башмак до ланцюга. Останній натягають за допомогою гайки регулювального механізму.

У двигунах передньопривідних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 привод механізмугазорозподілу складається з двох зубчастих шківів, установлених на колінчастому и розподільномувалах, натяжного ролика та зубчастого паса. Останнім приводиться в обертання також шків насоса

Мал. 4. Механізм газорозподілу V-подібного двигуна:1-зубчасте колесо; 2-упорний фланець; 3-розпірне кільце; 4-опорна шийка; 5-ексцентрик; 6,7-відповідно

впускні й випускні кулачки; 8-втулки опорних шийок; 9-клапани; 10-напрямні втулки; 77,24-шайби;12,21-пружини; 13-порожнисті осі; 14-коромисла; 75-болти; 16-стояки; 77-опорні шайби; 18-штанги;

19-штовхачі; 20-тарілки; 22,27-валики; 23-кільце; 25-гайка; 26-привод паливного насоса; 28-шестірня;29-корпус привода розподільника запалювання й оливного насоса.

Мал. 5. Привод механізму газорозподілу двигунів з верхнімрозташуванням розподільного вала:

а – ланцюгом; б – зубчастим пасом; 1-колінчастий вал; 2,6-відповідноведуча й ведена зірочки; 3-ланцюг; 4-башмак натяжного пристрою;

5-натяжний пристрій; 7-розподільний вал; 8-важіль привода клапана;9-клапани; 10-втулка регулювального болта; 11-регулювальний болт; 12-

заспокоювач ланцюга; 13-зірочка привода оливного насоса й переривника-розподільника; 14,17,18-зубчасті шківи; 15-зубчастий пас; 16-болт.

Мал. 6. Блок розподільних шестереньдвигуна КамАЗ-740:

1-ведуча шестірня; 2,3-проміжні шестерні;4-шестірня розподільного вала; 5-шестірня

привода паливного насоса; 6-шестірняпривода гідропідсилювача рульового

керування; 7-шестірня привода компресора.


4

охолодної рідини. Головною особливістю такого привода є еластичний пас із зубцями напівкруглої форми. Його виготовляють золивостійкої гуми, армованої кордом із скловолокна. Зубці для підвищення стійкості проти спрацювання покрито еластичною тканиною. Умеханізмі газорозподілу з верхнім розташуванням клапанів і нижнім – розподільного вала клапани мають привод через передаточні деталі(штовхачі, штанги й коромисла).

Штовхачі передають зусилля від розподільного вала через штанги до коромисел. Виготовляють їх із сталі або чавуну. Штовхачі(мал.7) бувають важільно-роликовими й циліндричними.

У дизелях ЯМЗ-236 та ЯМЗ-238 застосовують важільно-роликові хитні штовхачі 3 (мал.7, а),встановлені на осі 1 над розподільним палом. Ролик 2 штовхача 3 спирається на кулачок розподільноговала. Вісь ролика обертається на голчастих підшипниках, тому, коли ролик перекочується по кулачку,тертя ковзання замінюється тертям кочення. Зверху на штовхач спирається штанга 4. У двигунах ЗІЛ-130, ЗМЗ-53-11, КамАЗ-740 застосовують циліндричні штовхачі 7 (мал.7, б), встановлені в спеціальнихотворах – напрямних. У дизелі автомобіля КамАЗ-740 напрямні знімні. Внутрішня порожнинаштовхача має сферичну поверхню 10 під штангу й отвір 9 для зливання оливи. Для підвищенняпрацездатності сталевих штовхачів їхню торцеву поверхню 8 у місці стикання з кулачком направляютьспеціальним зносостійким чавуном.

Штанги передають зусилля від штовхачів до коромисел. їх виготовляють із сталевого прутка іззагартованими кінцями (двигун автомобіля ЗІЛ-130) або з дюралюмінієвого стержня із сталевимисферичними наконечниками (двигуни ЗМЗ-53-11, ЗМЗ-24-04). У дизелях ЯМЗ і КамАЗ штанги 4 (див.мал.7, б) роблять із сталевої трубки. На кінцях штанг напресовують сталеві сферичні наконечники 11,якими вони з одного боку впираються у сферичні поверхні регулювальних гвинтів 5 (див. мал.7, а),вкручених у коромисла 6, а з іншого – у штовхачі.

Коромисло передає зусилля від штанги до клапана й становить нерівноплечий важіль,виготовлений із сталі або чавуну. Плече коромисла з боку клапана приблизно в півтора раза довше, ніжіз боку штанги штовхача. Це не тільки зменшує хід штовхача та штанги, а й знижує сили інерції, яківиникають під час їхнього руху, що підвищує довговічність деталей привода клапанів. Коромислокарбюраторних двигунів розташовано на спільній порожнистій осі 13 (див. мал.4), у кінці якоїзапресовано заглушки, що дає змогу підводити оливу до бронзових втулок коромисел і сферичнихнаконечників регулювальних болтів 15. Осі 13 разом із коромислами встановлюють на кожній головціциліндра за допомогою стояків 16. На дизелях осі коромисел виконано як одне ціле із стояками, йкожне коромисло коливається на своїй осі.

Клапани відкривають і закривають впускні й випускні канали, що з'єднують циліндри згазопроводами системи живлення. Випускний клапан (мал.8, а) складається з плоскої головки істержня 1, з'єднаних між собою плавним переходом. Для кращого наповнення циліндрів пальноюсумішшю діаметр головки впускного клапана роблять значно більшим, ніж діаметр випускного.

Оскільки клапани працюють в умовах високих температур, їх виготовляють із високоякіснихсталей (впускні – з хромистої, випускні, які стикаються з гарячими відпрацьованими газами йнагріваються до температури 600...800 °С, – із жаростійкої) і в головку циліндрів запресовуютьспеціальні вставки (сідла) 15 із жароміцного чавуну.

Застосування вставних сідел підвищує термін служби головки циліндрів і клапанів. Робочаповерхня головки клапана (фаска) має кут 45 або 30°. Фаску головки клапана стараннообробляють і притирають до сідла. Стержні 1 клапанів мають циліндричну форму. Вонипереміщуються у втулках 2, виготовлених із чавуну або спечених матеріалів і запресованих уголовку блока. На кінці стержня проточено циліндричні канавки під виступи конічних сухариків10, які притискаються до конічної поверхні тарілки 9 під дією пружини 8.

У двигунах ЯМЗ, КамАЗ та сім'ї «Москвич» для підвищення працездатності механізмугазорозподілу клапани притискаються до сідел не однією пружиною, а двома. При цьому напрямвитків пружин роблять різним, щоб у разі поломки однієї з пружин її витки не потрапляли міжвитками іншої й не порушувалася робота клапанного механізму.

На впускних клапанах під опорні шайби у верхній частині напрямних втулок (у двигунахЗІЛ, КамАЗ, ЗМЗ) встановлюють гумові манжети або ковпачки. Коли клапан відкривається,манжети щільно притискаються до його стержня й напрямної втулки, що запобігає можливомувитіканню (підсмоктуванню) оливи в циліндри крізь зазор між втулкою та стержнем клапана (підчас такту впускання).

У двигунах ЗІЛ-130, 3м3-53-11 для кращого відведення теплоти від випускних клапанівзастосовується натрієве охолодження. Для цього клапан роблять порожнистим і його порожнину13 заповнюють металічним натрієм (див. мал.8, а). Натрій має високу теплопровідність іплавиться за температури 98 °С. Під час роботи двигуна розплавлений натрій обмиває внутрішнюпорожнину клапана, при цьому теплота від його головки передається стержню й через напрямнувтулку та головку циліндрів відводиться до охолодної рідини. У клапанному приводі двигунівЗМЗ (див. мал.2), крім сухариків 16 і тарілки 14, є конічна втулка 15, що щільно обхоплюєсухарики й стикається з тарілкою вузьким кільцевим пояском. Завдяки цьому зменшується тертя у з'єднанні й клапан може повертатися піддією зусилля, що передається через коромисло. Останнє сприяє зняттю нагару з головки та сідла клапана й запобігає обгорянню їх.

Для цього ж випускні клапани V-подібних карбюраторних двигунів автомобілів ЗІЛ мають механізм примусового обертання. Вінскладається з корпусу 4 (див. мал.8, а), розташованого в заглибленні головки циліндра 14 на напрямній втулці 2, яку закріплено замковимкільцем 5, п'яти кульок 5, установлених разом із поворотними пружинами 12 у похилих пазах корпусу, опорної шайби 6 і конічної дисковоїпружини 11. Шайбу й пружину вільно надіто на виступ корпусу й закріплено на ньому замковим кільцем 7. Коли клапан закритий і зусилляпружини 8 невелике (мал.8, б), дискова пружина 11 вигнута зовнішнім краєм угору, а внутрішнім – упирається в заплечники корпусу 4.При цьому кульки 5 у конічних пазах корпусу відтиснуті пружинами 12 у крайнє положення. Коли клапан починає відкриватися, зусилляпружини 8 зростає, внаслідок чого дискова пружина 11 (мал.8, б, в) випрямляється й передає зусилля пружини 8 на кульки 5, які,перекочуючися в похилих пазах корпусу, повертають дискову пружину 11, опорну шайбу 6, клапанну пружину 8 і сам клапан відноснойого початкового положення. Під час закривання клапана зусилля клапанної пружини 8 зменшується; при цьому дискова пружина 11прогинається до свого початкового положення й звільняє кульки 5, які під дією пружини 72 повертаються в початкове положення,підготовлюючи механізм обертання до нового циклу повертання клапана. Щоб забезпечувалося щільне прилягання головки клапана досідла, потрібен певний тепловий зазор між стержнем клапана та носком (гвинтом) коромисла або болтом штовхача. Теплові зазоризмінюються внаслідок нагрівання клапанів, спрацьовування їх і порушення регулювань. Коли зазор у клапанах завеликий, вонивідкриваються не повністю, внаслідок чого погіршуються наповнення циліндрів пальною сумішшю й очищення їх від продуктів згоряння,а також підвищуються ударні навантаження на деталі клапанного механізму. В разі недостатнього зазору в клапанах вони нещільно

Мал. 7. Деталі привода клапанів дизелів:а – ЯМЗ; б – КамАЗ; 7-вісь; 2-ролик;

3,7-штовхачі; 4-штанга; 5-регулювальні гвинти;6-коромисла; 8-торцева поверхня штовхана;

9-отвір для зливання оливи; 10-сферичнаповерхня штовхача; 11-сферичні наконечники.

Мал. 8. Випускний клапан двигуна автомобіля ЗІЛ-130 із механізмом обертання:

а – випускний клапан, установлений на головціциліндрів; б, в – відповідно початкове й кінцеве робочіположення механізму обертання клапана; 1-стержень;

2-напрямна втулка; 3,7-замкові кільця; 4-корпусмеханізму примусового обертання; 5-кульки; 6-опорнашайба; 8-пружина; 9-тарілка; 10-сухарики; 11-конічна

дискова пружина; 12-поворотні пружини; 13-порожнинаклапана; 14-головка циліндра; 15-сідла.


5

садяться на сідла, що призводить до витікання газів, утворення нагару з обгорянням робочих поверхонь сідла та клапана. Через нещільнупосадку клапанів на такті стискання робоча суміш може потрапляти у випускний газопровід, а під час такту розширення гази, що маютьвисоку температуру, можуть прориватися у впускний газопровід, унаслідок чого в цих газопроводах можливі стуки або спалахи, що єознакою нещільної посадки клапанів.

Для щільного прилягання головки клапана до сідла тепловий зазор установлюють між носком коромисла 6 (див. мал.2) і торцемстержня клапана 2 в разі нижнього розташування розподільного вала (у двигунах ЗІЛ-130, КамАЗ-740, ЗМЗ-53-11) або між важелем 3 (див.мал.3, а) привода клапана 7 і кулачком 4 в разі верхнього розташування розподільного вала (у двигунах автомобілів ВАЗ-2105, ВАЗ-2107).У двигунах автомобілів ВАЗ (із приводом на задні колеса) тепловий зазор має становити 0,15 мм як длявпускних клапанів, так і для випускних. Під час регулювання відпускають контргайку 6 (див. мал. 3) і,обертаючи регулювальний болт 5, встановлюють зазор між важелем 3 та кулачком 4 на двигуні вхолодному стані.

У двигунах передньопривідних автомобілів ВАЗ-2108 «Спутник», ВАЗ-2109 зазор h (див. мал.3, в) міжкулачками розподільного вала й регулювальними шайбами має становити (0,2 ± 0,05) мм для впускнихклапанів і (0,35 ± 0,05) мм – для випускних. Товщина комплекту регулювальних шайб становить від 3 до4,25 мм з інтервалом через кожні 0,05 мм. Товщина шайби маркується на її поверхні. У двигунівавтомобілів сім'ї «Москвич» (із приводом на задні колеса) в разі верхнього розташування розподільноговала тепловий зазор h (див. мал.3, б) установлюють між наконечником 8 регулювального болта 5 і торцемстержня клапана 7. У непрогрітих двигунах ЗІЛ-130, ЯМЗ-238, ЗМЗ-53-11 зазор для впускних і випускнихклапанів має становити 0,25...0,30 мм, у дизелях КамАЗ – 0,25...0,30 мм для впускних клапанів і 0,35...0,40мм – для випускних. У цих двигунах для регулювання зазору в клапанах (мал. 9) слугує регулювальнийгвинт 3 з контргайкою 2, вкручений у коромисло 7.

Фази газорозподілу – це моменти початку відкривання та кінця закривання клапанів, виражені в градусах кута поворотуколінчастого вала відносно мертвих точок. Фази газорозподілу добирають експериментально на заводі залежно від частоти обертанняколінчастого вала при максимальній потужності двигуна та від конструкції його впускного й випускного газопроводів і зазначають увигляді діаграм або таблиць. Коли робочі процеси у двигунах розглядалися в першому наближенні, вважалося, що відкриття й закриттяклапанів відбуваються в мертвих точках. Однак насправді моменти відкриття й закриття клапанів не збігаються з моментами перебуванняпоршнів у мертвих точках. Це пояснюється тим, що час, який припадає на такти впускання й випускання, дуже малий (при максимальнійчастоті обертання колінчастого вала двигуна він становить тисячні частки секунди). Тому, якщо впускні й випускні клапанивідкриватимуться й закриватимуться точно в мертвих точках, то наповнення циліндрів пальною сумішшю й очищення їх від продуктівзгоряння будуть недостатніми. Отже, в чотиритактних двигунах впускний клапан має відкриватися до досягнення поршнем ВМТ, азакриватися після проходження НМТ.

Декомпресійний механізм (декомпресор) є тільки в дизельних двигунах(наприклад: А-41 і Д-144). Він дає можливість знижувати тиск (компресію) вциліндрах для того, щоб полегшити провертання колінчастого вала при пускухолодного дизеля і під час регулювання його механізмів. Декомпресор крім цьоговикористовують також для термінової зупинки дизеля в аварійних ситуаціях.

Принцип дії цього механізму полягає у відкриванні випускних або впускнихклапанів, опускаючи їх, і утриманні у відкритому положенні незалежно відположення кулачків розподільного вала, з метою зменшення опору обертаннюколінчастого вала під час пуску двигуна і регулювання його механізмів.

Декомпресійний механізм, що діє на довге плече коромисла, складається звалика 4 (мал. 10, а) з гвинтами 3. Рукояткою 1 валик повертають в отворахспеціальних стояків, пригвинчених до стояків коромисел.

Коли декомпресійний механізм виключений, гвинт 3 займає похилеположення і не торкається коромисла. При повороті рукоятки гвинт переводять увертикальне положення, і він заокругленим кінцем натискує на плече коромисла,відкриваючи випускний клапан. Опускання клапана регулюють цим же гвинтом.Дистанційно декомпресором керують за допомогою рукоятки, що знаходиться вкабіні трактора.

Декомпресійний механізм, що діє на штовхані 9 (мал.10, б) складається ізкоротких валиків 8 з лисками, важелів 7 і рейки 11. Кінці валиків 8 входять вкільцеві виточки штовхачів впускних клапанів. При виключеному положеннідекомпресора лиски валиків розміщені горизонтально і штовхачі стикаються з кулачками розподільного вала. Якщо ж перемістити рейку11, важелі повернуть валики 8 так, що їх лиски перейдуть у вертикальне положення, ребром піднімуть штовхачі і своєю циліндричноюповерхнею не дадуть їм опускатися. Клапани будуть відкритими. Рукоятка керування механізмом знаходиться в кабіні трактора і тягоюз'єднана з рейкою 11.

Валик декомпресійного механізму двигуна Д-108 має чотири лиски, розміщені в одній площині, тому при встановленні рукоятки вположення «Пуск» всі впускні клапани будуть відкриті на однакову величину (0,7-2,5 мм). При встановленні рукоятки в положення«Робота» декомпресійний механізм на клапани не діє.

На двигуні Д-50 спеціального декомпресійного механізму немає. Для полегшення прокручування колінчастого вала вручну требавикрутити гвинти кріплення вставок камер згоряння на 1-2 оберти. Повітря з камери згоряння по отворах у гвинтах виходитиме внавколишнє середовище.

До основних операцій технічного обслуговування газорозподільного механізму відносяться:- перевірка стану деталей без розбирання двигуна при знятій кришці головки циліндрів;- підтягування кріплення головки циліндрів, стояків валиків коромисел і декомпресійного механізму;- регулювання теплового зазору і декомпресійного механізму;- перевірка і регулювання осьових переміщень розподільного вала;- перевірка стану фасок клапанів та їх гнізд;- очищення клапанів і стінок камери згоряння від нагару;- притирання клапанів до гнізд при знятих головках циліндрів.

Для забезпечення нормальної роботи газорозподільного механізму потрібно виконувати такі операції:- щозміни очищати кришку і головки циліндрів від пилу і бруду, а при підтіканні масла підтягувати її кріплення;- через кожні 250 год роботи при ТО-2 підтягують кріплення стояків вала коромисел, перевіряють тепловий зазор і роботу декомпресійного

механізму. Тепловий зазор також регулюють при появі сторонніх стуків клапанів або після знімання головки циліндрів.Зовнішніми ознаками несправності газорозподільного механізму двигуна є: зменшення компресії, хлопки у впускному і

випускному трубопроводах, падіння потужності двигуна і різкі металеві стуки.

Мал. 9. Перевірка й регулюваннятеплового зазору.

1-коромисло; 2-контргайка;3-регулювальний гвинт.

Мал. 10. Декомпресійні механізми дизелів А-41 (а) і Д-144 (б):1-рукоятка; 2-контргайка; 3-регулювальний гвинт; 4-складений валик;

5-коромисло; 6-клапан; 7-важіль; 8-валик з лискою; 9-штовхан з кільцевоювиточкою; 10-кулачок вала; 11-рейка; І-декомпресійний механізм

виключений; II-декомпресійний механізм включений.


6

Зменшення компресії, хлопки у випускному і впускному трубопроводах, а також падіння потужності двигуна можливі внаслідокнезадовільного прилягання клапанів до гнізд. Це може бути в результаті відкладання нагару на клапанах і гніздах, утворення раковин наробочих поверхнях, жолоблення головки клапанів, поломки клапанних пружин, заїдання стержня клапана в напрямній втулці, а такожвнаслідок відсутності зазору між стержнем клапана і штовхачем у двигунах з нижнім розташуванням клапанів або між стержнем клапана ікоромислом у двигунах з верхнім розташуванням клапанів.

Падіння потужності двигуна і різкі металеві стуки можливі внаслідок неповного відкривання клапанів. Основною причиною цієїнесправності є великий тепловий зазор між стержнем клапана і штовхачем або між стержнем клапана і коромислом.

Слід пам'ятати, що спрацювання шестерень розподільного і колінчастого валів, напрямних втулок клапанів і штовхачів, втулок і осейкоромисел, зміщення розподільного вала понад норму також відносяться до несправностей газорозподільного механізму.

У двигунах ЗІЛ-130 можливе порушення роботи механізму повороту випускного клапана за рахунок заїдання кульок і пружинмеханізму повороту.

Для усунення несправностей газорозподільного механізму необхідно: видалити нагар за допомогою скребка, притерти клапани ісідла, що мають незначні пошкодження, поламані пружини замінити, а порушений зазор відновити регулюванням. Спрацьовані втулкиосей коромисел і опорні втулки розподільного вала замінити.

Регулювання теплового зазору дизелів з однорядним розміщенням циліндрів виконується в такій послідовності:1. Очищають кришку і головку циліндрів від бруду і пилу.2. У дизелів Д-65Н, А-41, А-01 знімають рукоятку керування декомпресійним механізмом з валика механізму, а в дизелях Д-120, Д-

144, МД-18Н відокремлюють тягу рукоятки керування від валика.3. Знімають кришку головки циліндрів і прокладку.4. Підтягують динамометричним ключем гайки кріплення головок циліндрів до блок-картера, а гайковим ключем – гайки кріплення

стояків валика коромисел.5. На дизелях Д-21 та Д-37 рукояткою вмикання, а на дизелях Д 65, СМД-18Н, А-41, А-01 за допомогою викрутки включають

декомпресійний механізм для полегшення обертання колінчастого вала.6. У храповик колінчастого вала встановлюють спеціальну рукоятку і повільно обертають вал за годинниковою стрілкою, поки

впускний і випускний клапани першого циліндра не відкриються і це закриються, що відповідає початку стиску в циліндрі.7. Вал обертають, поки поршень не переміститься у ВМТ На дизелях Д-21А, Д-120, Д-37Е, Д-144 поршень перебуває у ВМТ тоді,

коли мітка ВМТ на шківі приводу вентилятора встановлюється проти покажчика.На інших дизелях для визначення ВМТ необхідно із отвору в картері маховика або задньої установочної плити вигвинтити

установочний гвинт, вставити його протилежним кінцем (без різьби) в той же отвір і, натискуючи на нього, обертати вал, поки гвинт неувійде в отвір на корпусі диска маховика.

8. Регулюють теплові зазори на впускному і випускному клапанах.Зазори в клапанах потрібно регулювати на холодному двигуні. Значення зазорів у клапанах деяких двигунів наведені в таблиці:Для цього гайковим ключем, притримуючи викруткою регулювальний гвинт,

відкручують контргайку па декілька обертів. Встановивши пластинчастий щуп відповідноїтовщини між бойком коромисла і торцем стержня-клапана, вкручують або викручують гвинт.При правильному зазорі щуп повинен переміщатися між бойком і торцем стержня з деякимопором, але без значних зусиль. Потім, притримуючи гвинт викруткою, гайковим ключемнадійно затягують контргайку.

9. Витягають установочний гвинт з отвору диска маховика.10. Теплові зазори клапанів інших циліндрів регулюють аналогічно, згідно з порядком

роботи циліндрів дизеля:Наприклад: У двигуна КАМАЗ-740 післярегулювання клапанів першого циліндра, потрібнопровернути колінчатий вал на 90 градусів івідрегулювати клапани в п'ятому циліндрі.

При регулюванні теплових зазорів клапанів дизелів типу СМД-60 враховуютьпорядок нумерації циліндрів і розміщення клапанів.

Порядок регулювання теплових зазорів аналогічний наведеному раніше, крімвиконання операцій:

ВМТ першого циліндра визначається шляхом натискання на покажчик ВМТ,розташований на лівій стороні картера маховика (якщо дивитись з боку вентилятора).

Після встановлення стержня покажчика в отвір маховика знімають кришку люкапа картері маховика у верхній частині і встановлюють стрілку під болт, до суміщення її з міткою на маховику «ВМТ».

Відпускають покажчик ВМТ. Під дією пружини він повинен переміститися в початкове положення.Обертають колінчастий вал за годинниковою стрілкою на 40...45° до суміщення стрілки на картері маховика з міткою на маховику

«1» і «4».Регулюють тепловий зазор між впускним і випускним клапанами першого і четвертого циліндрів.Обертають колінчастий вал в тому ж напрямку на 240° до суміщення стрілки з міткою на маховику «2» і «5». При обертанні вала від

міток «1» і «4» до міток «2» і «5» не звертають уваги на мітки «3» і «6», оскільки в цей час у третьому і шостому циліндрах такт випуску, ане стиску.

Регулюють теплові зазори між впускними і випускними клапанами другого і п'ятого циліндрів.Обертають колінчастий вал в тому ж напрямку на 240° до суміщення стрілки з міткою на маховику «3» і «6».Регулюють теплові зазори між впускними і випускними клапанами третього і шостого циліндрів.Декомпресійні механізми дизелів Д-21А, Д-120, Д-37Е, Д-144 і СМД-18Н не регулюються, а періодично оглядаються, у разі

необхідності підтягуються деталі кріплення, а декомпресійні механізми дизелів Д-65, А-41 і А-01 регулюють.Декомпресійний механізм дизелів Д-65, А-41 і А-01 регулюють так:

- встановлюють валик декомпресійного механізму в положення «Включено»;- відгвинчують контргайку і фіксують болт, щоб його головка не взаємодіяла з коромислом. Від цього положення болт

потрібно загвинтити ще на один оберт (на крок різьби 1,0...1,25 мм) і відповідно відкриється клапан;- тримаючи болт в цьому положенні викруткою, гайковим ключем надійно затягують контргайку.

Контрольні питання:1. Призначення, типи, загальна будова та робота газорозподільного механізму.2. Розподільні шестерні, фази газорозподілу.3. Призначення та регулювання теплових зазорів.4. Призначення, будова та робота декомпресійного механізму тракторних двигунів.5. Основні несправності газорозподільного та декомпресійного механізмів, їх причини та способи усунення.

Двигуни Зазор у клапанах ( мм )Впускний Випускний

Москвич 412 0.15 0.17ГАЗ-53 0.25 0.30А-41, А-01М, ЯМЗ, Д-37Е,Д-65, Д-160, Д-240, Д-245 0.25 0.30Д-21А, Д-120, Д-37Е, Д-144 0.30 0.30ЗІЛ-130 0.40 0.40СМД-14, СМД-17, СМД-18,СМД-19, СМД-31Т 0.40 0.45

СМД-60, СМД-62 ,СМД-64 0.50 0.50КАМАЗ-740 0.15-0.20 0.30-0.35

Двигуни Порядок роботиД-21 1-2-0-0Д-37Е, Д-144, Д-240,Москвич-412,СМД-18, Д-160, А-41

1-3-4-2

24Д, ЗМЗ-451 1-2-4-3ГАЗ-52, А-01М 1-5-3-6-2-4СМД-60, ЯМЗ-КАЗ-642ЗМЗ-53, ЗІЛ-130, КАМАЗ-740ЯМЗ-238НБ, ЗІЛ-645

1-4-2-5-3-6

1-5-4-2-6-3-7-8ЯМЗ-240 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9

Education

Лабораторна робота №2