Схема и работа газораспределительного механизма

В четырехтактных двигателях применяют клапанный газораспределительный механизм (рис. 24); служащий для своевременной подачи в цилиндры воздуха (в дизельных двигателях) или горючей смеси (в карбюраторных двигателях) и для выпуска из цилиндров отработавших газов. С этой целью клапаны в определенные моменты открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия головки цилиндров, которые сообщают цилиндры двигателя с впускным и выпускным трубопроводами.

Рис. 24(20). Схемы газораспределительных механизмов: а - с грибовидным толкателем, б - с качающимся толкателем; 1 - промежуточная шестерня, 2 - поршень, 3 - клапан, 4 - головка цилиндров, 5 - направляющая втулка, 6 - пружины клапана, 7 - коромысло, 8 - ось (валик) коромысла, 9 - регулировочный винт, 10 - контргайка, 11 - стойка валика коромысла, 12 - штанга, 13 - толкатель, 14 - распределительный вал, 15 - шестерня распределительного вала, 16 - шестерня коленчатого вала, 17 - валик декомпрессора, 18 - регулировочный винт декомпрессора, 19 - качающийся толкатель

Различают два вида клапанных газораспределительных механизмов: с верхним и боковым расположением клапанов. В изучаемых автотракторных двигателях используют распределительный механизм с верхним расположением клапанов, помещенных в головке цилиндров.

В газораспределительный механизм входят впускные и выпускные клапаны

с пружинами, передаточные детали от распределительного вала к клапанам, распределительные вал и шестерни.

Действует газораспределительный механизм следующим образом. Коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал 14. Кулачок распределительного вала, набегая на толкатель 13, поднимает его вместе со штангой 12. Штанга поднимает один конец коромысла 7, другой конец которого движется вниз и давит на клапан 3, опуская его и сжимая пружины б клапана.

Когда кулачок распределительного вала сходит с толкателя, штанга и толкатель опускаются, а клапан под действием пружин, садясь в седло, плотно закрывает отверстие канала.

При изучении основ работы двигателя указывалось, что открытие и закрытие клапанов происходит при положениях поршня в верхней и нижней мертвых точках. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов и заполнения их свежим воздухом или горючей смесью открытие и закрытие клапанов не совпадает с положением поршня в мертвых точках. От степени наполнения цилиндров свежим зарядом и очистки их от отработавших газов во многом зависит мощность двигателя.

Для того чтобы в цилиндры двигателя поступило больше воздуха или горючей смеси, впускные клапаны открываются еще до прихода поршня в ВМТ (с опережением). Так как при большой частоте вращения коленчатого вала такт впуска повторяется часто, во впускном трубопроводе создается напор воздуха. Воздух поступает в цилиндры двигателя, несмотря на то, что поршень идет вверх. По этой же причине воздух по инерции поступает в цилиндры через открытый клапан и после того, как поршень пройдет НМТ. Впускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием. Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала, называют фазами газораспределения.

Фазы газораспределения изображают в виде таблицы или круговой диаграммы. На рис. 25 приведена диаграмма фаз газораспределения одного из современных двигателей. Опережение открытия и запаздывание закрытия впускного клапана позволило продлить такт впуска от 180 до 242°.

После закрытия впускного клапана дизельного двигателя происходит сжатие воздуха, впрыск топлива в камеру сгорания, рабочий ход поршня. Начало выпуска отработавших газов из цилиндра или открытие выпускного клапана происходит до прихода поршня в НМТ за 56° по углу поворота коленчатого вала. К Моменту прихода поршня в НМТ часть отработавших газов выходит из цилиндра, что уменьшает противодавление газов на поршень при их выталкивании во время такта выпуска. Закрытие выпускного клапана осуществляется после прохода поршнем ВМТ. Продолжительность открытия выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала 252°.

В конце такта выпуска и начале такта впуска оба клапана некоторое время открыты одновременно, что соответствует 32° по углу поворота коленчатого вала. Такое перекрытие клапанов способствует лучшей очистке цилиндра от

Рис. 25(21). диаграмма фаз газораспределения

отработавших газов в результате его продувки свежим воздухом. Фазы газораспределения зависят в основном от номинальной частоты вращения коленчатого вала двигателя. Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем больше углы фаз газораспределения.

Моменты открытия и закрытия клапанов определяются профилем кулачков

распределительного вала и зазорами между клапанами и коромыслами.

Поиск по сайту: