Механізм газорозподілу повинен забезпечувати очищення циліндрів від продуктів згорання (відпрацьованих газів) на такті випуску і наповнення циліндрів новою порцією паливний-повітряної суміші на такті впуску.

В двигунах внутрішнього згорання застосовують клапанний газорозподіл, золотниковий і комбінований газорозподіл.

Завдяки порівняно простому пристрою і високій надійності клапанний газорозподіл отримало більше розповсюдження. Знаходять застосування наступні типи ГРМ:

з верхнім розташуванням клапанів (двигуни OHV);

з нижнім розташуванням клапанів (зустрічаються рідко);

з розміщенням розподільного валу на головці блоку циліндрів;

з розміщенням розподільного валу в блоці циліндрів.

По числу клапанів, що доводяться на один циліндр двигуна, слід розрізняти газорозподільні системи класичної конструкції - з двома клапанами на циліндр, і багатоклапанні системи, з трьома - шістьма клапанами на циліндр.

Для приводу багатоклапанних систем використовуються схеми DOHC - двигуни з двома верхніми розподільними валами (рисунок 1.1).

Деталі ГРМ для зручності можна об'єднати в наступні групи:

Розподільний вал і деталі приводу РВ;

Деталі клапанної групи;

Деталі приводу клапанів і передавальні деталі.

де: 1 - привід клапанів за допомогою штанги і коромисла при нижньому розташуванні РВ;

2 - привід клапанів за допомогою важеля при верхньому розташуванні РВ;

3 - привід клапанів двома коромислами від одного розподільного валу;

4 - привід клапанів двома розподільними валами за допомогою циліндрового штовхача.

OHV - газорозподільний механізм з верхнім розміщенням клапанів;

Рисунок 1.1 - Схеми розміщення приводу клапанів

Розподільний вал забезпечує своєчасне відкриття і закриття клапанів. Вал класичної конструкції кулачкового типу має кулачки управління впускними і випускними клапанами і опорні шийки (рисунок 1.2).

На валу може розташовуватися шестерня приводу масляного насоса і розподільника запалення і ексцентрик приводу паливного насоса карбюраторних двигунів.

Вали виготовляються із сталей методом штампування або відлиття з високоміцного чавуну, легованого хромом, нікелем, молібденом і ін. металами. Шийки і куркульки валу шліфуються і піддаються гарту вибілюванням або струмами високої частоти. Опорними шийками вал встановлюється в опорах (підшипниках ковзання) і закріплюється кришками.

Опори і кришки опор можуть бути об'єднані між собою в корпус підшипників розподільного валу. Від осьового переміщення розподільний вал утримується наполегливим підшипником. Змащення опор здійснюється під тиском. Масло в підшипник поступає по каналах, виконаних в опорах і/або в самому валу. Куркульки змащуються примусово, під тиском або розбризкуванням.

де: 1 - розподільний вал; 2 - сальник; 3 - кришка підшипників розподільного валу; 4 - ексцентрик приводу паливного насоса; 5 - куркульки; 6 - опорні шийки.

Рисунок 1.2 - Розподільний вал і кришки підшипників розподільного валу.

Розподільний вал приводиться в рух від колінчастого валу двигуна зубчатим ременем, ланцюгом або зубчатою передачею. Передавальне відношення шестерень колінчастого і розподільного валів рівна двом тобто швидкість обертання колінчастого валу в два рази вища, ніж розподільного.

До деталей клапанної групи відносяться впускні і випускні клапани, сідла клапанів, що направляють втулки клапанів із стопорними кільцями і ущільненнями клапана (сальниками клапана), клапанні пружини, тарілки, шайби і конічні розрізні "сухарі". [3]

Клапани. Основними елементами клапана є головка і стрижень. Клапани виготовляються із сталі лозини способом її висадки. Для виготовлення впускного клапана застосовують хромисту сталь. Випускні клапани працюють в умовах високих температур, і щоб уникнути швидкого вигорання проводяться з жароміцних сильхромових або хромоникель - марганцевистих сталей. При цьому стрижень і головка випускних клапанів може виготовлятися з різних сталей і з'єднуватися між собою зваркою. Стрижень випускного клапана іноді робиться порожнистий.

Порожнина заповнюється рідким металевим натрієм, який при роботі клапана сприяє перенесенню тепла від сильно нагрітої головки клапана в стрижень. Поверхню стрижня шліфують і іноді хромують для підвищення зносостійкості. Робочою поверхнею тарілки, фаскою, клапан щільно прилягає до сідла, запресованого в головку блоку циліндрів.

Сідла клапанів для алюмінієвих головок блоку виконуються з жароміцного чавуну і встановлюються в головку з натягом 0,09 - 0,12 мм з подальшою вальцівкою матеріалу головки на сідло. Нещільна посадка клапана в сідлі, є основною причиною його виходу з ладу, прогорання і розгерметизації камери згорання. Втулки напрямних клапанів виготовляються з чавуну, бронзи або металокераміки і запресовуються в головку циліндрів блоку або в блок циліндрів, при нижньому розміщенні клапанів з натягом 0,04 - 0,08 мм. Через напрямну втулку проходить стрижень клапана. Втулка може мати посадочний поясочок для установки сальника клапана, маслознімного ковпачка, що ущільнює стрижень клапана і що запобігає попаданню надлишок масла по стрижню клапана в камеру згорання. При цьому для поліпшення мастила стрижня клапана, по внутрішній поверхні втулки напрямної виконують спіральну канавку, різьблення з кроком 2 - 3 мм, в якій утримується масло.

Зазор між стрижнем клапана і втулкою регламентується виробником і для двигунів автомобілів Daevoo становлять 0,04 - 0,08мм у впускних клапанів і 0,06 - 0,12мм у випускних.

Залежно від конструкції газорозподільного механізму слід розрізняти три основні типи механічних приводів клапанів:

Привід за допомогою коромисел;

Привід за допомогою важелів;

Привід за допомогою циліндрових штовхачів.

Привід клапанів за допомогою коромисел (рисунок 1.3) має наступні деталі: коромисло, вісь коромисел, штангу, проміжний штовхач. Коромисла виготовляються з чавуну або сталі і встановлюються на осі коромисел через бронзову втулку або без неї. У зазор між коромислом і втулкою поступає масло. Одне плече коромисла спирається через проміжний штовхач на торець клапана, інше на кулачок розподільного валу або штангу (при нижньому розташуванні розподільного валу).

.

де: 1 - головка блоку циліндрів; 2 - сідло клапана; 3 - клапан; 4 - опорна тарілка пружин клапана; 5 і 19 - шпилька кріплення випускного і впускного колектора; 6 - пружина клапана зовнішня (велика); 7 - пружина клапана внутрішня (мала); 8 - тарілка пружин клапана; 9 - сухар; 10 і 18 - шпильку кріплення клапанної кришки; 11 і 15 - вісь коромисел; 12 і 14 - коромисло; 16 - регулювальний гвинт; 17 - контргайка регулювального гвинта; 20 - втулка напрямної клапана.

Рисунок 1.3 - Розташування деталей клапанної групи ГРМ з приводом за допомогою коромисел

У плечі коромисла, що спирається на клапан, встановлюється гвинт з контргайкою або ексцентрик, за допомогою якого проводиться регулювання теплового зазору між торцем клапана і деталями приводу клапана. Зазор компенсує теплове подовження стрижня клапана при нагріванні і в обов?язковому порядку контролюється при проведенні чергового ТО. Величина зазору регламентується заводом виробником і для двигунів різних конструкцій складає 0,15 - 0,40 мм. Вісь коромисел являє собою сталеву трубку з точно обробленою поверхнею. Вісь (осі) закріплюється на головці блоку циліндрів в спеціальних отворах або болтами на кришках розподільного валу. Привід за допомогою важелів (рисунок 4) має наступні деталі: важіль, опору важеля і притискну пружину. Важіль виготовляється із сталі.

де: 1 - головка циліндрів; 2 - випускний клапан; 3 - втулка напрямної клапана; 4 - опорна шайба; 5 - пружина клапана зовнішня (велика); 6 - сальник клапана; 7 - пружина клапана внутрішня (мала); 8 - шайба (тарілка); 9 - корпус підшипників розподільного валу; 10 - розподільний вал; 11 - важіль клапана; 12 - опорно-регулювальний болт, 13 - контргайка болта; 14 - сідло клапана; А - регульований зазор між важелем і кулачком розподільного валу.

Рисунок 1.4 - Розташування деталей клапанної групи ГРМ з приводом важеля.

Поверхня важеля, що контактує з кулачком розподільного валу, зміцнюється гартом струмами високої частоти або іншим чином.

Одним плечем важіль спирається на торець клапана, іншим на кулясту головку опорного болта або втулку гідравлічного штовхача (гідрокомпенсатора).

Опорно-регулювальний болт укручується в сталеву втулку, встановлену на різьбленні в тілі головки блоку циліндрів і утримується від мимовільного викручування контргайкою. За допомогою регулювального болта проводиться регулювання теплового зазору в приводі клапанів.

Привід за допомогою циліндрових штовхачів (рисунок 1.5). Циліндровий штовхач є сталевим стаканчиком, встановленим на стрижні клапана в спеціальному отворі головки блоку.

де: 1 - головка блоку циліндрів; 2 - сідло клапана; 3 - клапан; 4 - втулка напрямної клапана; 5 - опорна шайба пружин клапана; 6 - пружина клапана зовнішня (велика); 7 - пружина клапана внутрішня (мала); 8 - циліндровий штовхач; 9 - тарілка пружин клапана; 10 - регулювальна шайба; 11 - вал розподільний; 12 - кришка підшипників розподільного валу; 13 - сухар; 14 - сальник клапана. А - регульований зазор.

Рисунок 1.5 - Розташування деталей групи ГРМ з циліндровим штовхачем.

газорозподіл механізм відпрацьований газ

1.2 Принцип дії газорозподільного механізму автомобіля Daevoo