Размещено на http://www.allbest.ru/

7

Размещено на http://www.allbest.ru/

Сравнительная характеристика газораспределительных механизмов двигателей ЯМЗ-240Б и СМД-60

Содержание

двигатель газораспределение механизм

• Остов двигателей СМД-60 и ЯМЗ-240Б
• Механизм газораспределения двигателей СМД-60 и ЯМЗ-240Б
• Возможные неисправности механизма газораспределения
• Литература

Остов двигателей СМД-60 и ЯМЗ-240Б

Остов СМД-60^** Здесь и далее везде даны описания конструкций деталей и сборочных единиц базовых моделей дизелей. По их модификациям будут отмечены отличия в конструкции деталей и сборочных единиц. состоит из чугунных блок-картера 11 (рис. 1), двух головок 22 цилиндров, картера 2 маховика; передней крышки 29 из алюминиевого сплава; поддона блок-картера, отштампованного из листовой стали; торцевого стального листа 4, расположенного между блок-картером и картером маховика.

В дизеле ЯМЗ-240Б имеются перечисленные детали остова, но головок цилиндров четыре^** С 1984 г. устанавливают 12 индивидуальных головок цилиндров (дизель ЯМ)-240БМ).. Материал деталей остова ЯМЗ-240Б такой же, как и у СМД-60, за исключением картера маховика, изготовленного из алюминиевого сплава.

Блок-картер обоих дизелей -- с V-образным расположением цилиндров, что позволяет уменьшить его массу и длину. Он представляет собой жесткую отливку с точно обработанными посадочными местами под гильзы цилиндров, подшипники коленчатого и распределительных валов. В расточенные гнезда верхней плиты блок-картера устанавливают цилиндровые гильзы, которые сверху прижимаются головками цилиндров. Между блок-картером и головкой цилиндров размещена уплотняющая асбостальная прокладка. Наружные поверхности гильз цилиндров по всей высоте между посадочными поясами омываются охлаждающей жидкостью, циркулирующей в водяной рубашке - пространстве, образованном стенками гильз цилиндров и блок-картера.

В дизеле СМД-60 на нижней части поперечных перегородок передней и задней стенок имеются массивные приливы, которые вместе с крышками 6 и 10 обратил постели для вкладышей коренных подшипников. Пространство в развале блок-картера используют в качестве емкости (ресивера) для воздуха, нагнетаемого в цилиндры. Сверху оно герметически закрыто крышкой 21 из алюминиевого сплава, на фланце 25 которой крепят турбокомпрессор. В ресивер воздух нагнетается турбокомпрессором. Распределительный вал устанавливают в блок-картере на четырех опорах 14, из которых в заднюю опору запрессована бронзовая втулка.

В дизеле ЯМЗ-240Б постели коренных подшипников выполнены в семи поперечных перегородках блок-картера в виде отверстий. В них запрессованы наружные кольца роликовых коренных подшипников. Распределительный вал вращается в бронзовых втулках, запрессованных в блок-картер.

Рис. 1. Детали остова дизеля СМД-60:1 -- крышка люка; 2 -- картер маховика; 3 -- болт; 4 -- торцевой стальной лист; 5 -- отверстия для прохода воды в водяную рубашку головки цилиндров; 6 -- крышка подшипника; 7 -- отверстие для маслоизмерительного стержня; 8 -- водяная рубашка блок-картера; 9 -- гильза цилиндра; 10 -- крышка переднего коренного подшипника; 11 -- блок-картер; 12 - главная масляная магистраль; 13 -- отверстие для подвода воды в распределительные каналы блок-картера; 14 -- передняя опора распределительного вала; 15 -- прокладка головки цилиндров; 16 -- седло клапана; 17 -- втулки клапанов; 18 -- водяная рубашка головки цилиндров; 19 -- выпускной канал; 20 -- впускной канал; 21 -- крышка ресивера, 22 -- головка цилиндров; 23 -- отверстия для штанг; 24 и 28 - прокладки; 25 -- фланец для установки турбокомпрессора; 26 -- шпильки; 27 -- каналы для подвода воды из водяного насоса в распределительные каналы блок-картера; 29 -- передняя крышка.

Механизм газораспределения двигателей СМД-60 и ЯМЗ-240Б

Работа многоцилиндровых двигателей. Для обеспечения равномерности работы многоцилиндрового двигателя надо, чтобы рабочие ходы происходили в разных цилиндрах через одинаковые углы поворота коленчатого вала.

Порядок работы двигателя -- это последовательность совершения одноименных тактов в его цилиндрах. Порядок работы зависит от расположения шатунных шеек коленчатого вала и кулачков распределительного вала. Цилиндры рядных двигателей нумеруют со стороны переднего конца коленчатого вала. Так же нумеруют цилиндры V-образных двигателей, но сначала -- ряд, расположенный справа по ходу автомобиля.

Рис. 2. Схема восьмицилиндрового V-образного четырехтактного двигателя

У восьмицилиндровых V-образных двигателей (рис. 2) шатунные шейки расположены под углом 90° относительно друг друга. Принятый порядок работы 1--5--4--2--6--3--7--8.

Детали газораспределительного механизма. В этот механизм входят:

распределительный вал и его привод (шестерни или звездочка и цепь);

передаточные детали -- толкатели с направляющими втулками, а при верхнем расположении клапанов еще штанги и коромысла;

клапаны, их направляющие втулки и пружины, опорные шайбы пружин с деталями их крепления.

Рис. 3. Газораспределительные механизмы: а -- с нижним расположением клапанов; б -- с верхним расположением клапанов; 1--кулачки распределительных валов; 2--толкатели; 3--регулировочный болт; 4-- пружины клапанов; 5-- направляющие втулки клапанов; 6-- клапаны; 7-- штанга; 8-- регулировочный болт коромысла; 9-- коромысло.

Механизм действует следующим образом. При вращении распределительного вала eгo кулачок 1 набегает на толкатель 2, который в механизме с нижним расположением клапанов (рис. 3, а) непосредственно открывает клапан 6, а в механизме с верхним расположением клапанов (рис. 3, б) перемещает вверх штангу 7. Штанга поднимает короткое плечо коромысла 9, при этом длинное плечо коромысла, нажимая клапан, открывает его. После прохождения кулачка пружина 4 закрывает клапан и возвращает все детали его привода в исходное положение. Так же в определенной последовательности открываются и закрываются остальные клапаны двигателя. В рассматриваемых дизелях механизм газораспределения (рис. 4) -- верхнеклапанный с нижним расположением распределительного вала 1. В каждом цилиндре установлено по одному впускному 4 и выпускному 14 клапану. Механизм приводится в действие от шестерни, расположенной на хвостовике коленчатого вала. Распределительный вал дизеля СМД-60 -- стальной четырехопорный. Для облегчения сборки опорные шейки выполнены разного диаметра. На первой и четвертой шейках сделаны сквозные отверстия, через которые пульсирующий поток масла проходит к деталям механизма газораспределения, расположенным на головках цилиндров. Кулачки и опорные шейки вала закалены ТВЧ. На заднем конце вала закреплен болтами блок шестерен. Он состоит из шестерни 2 (рис. 5, а) вала и промежуточной шестерни 3. Шестерня 2 приводится во вращение шестерней коленчатого вала.

Осевое перемещение распределительного вала в пределах 0,08...0,34 мм ограничивается упорным фланцем, который расположен между задней опорной шейкой и ступицей шестерни 2. Фланец закреплен на блок-картере. Фазы газораспределения показаны на рисунке 4, б.

Рис. 4. Механизм газораспределения дизеля ЯМЗ-240Б:1 -- распределительный вал; 2 -- толкатель; 3 -- штанга толкателя; 4 -- впускной клапан; 5 -- внутренняя пружина; 6 -- коромысло; 7 -- наконечник штанги; 8 -- ось толкателя; 9 -- гайка; 10 -- регулировочный винт; 11 -- верхняя тарелка; 12 -- наружная пружина; 13 -- нижняя тарелка; 14 - выпускной клапан; 15 -- втулка; 16 - вставное седло

Распределительный вал дизеля ЯМЗ-240Б -- стальной с семью опорными шейками и вращается в бронзовых втулках. В передней опорной шейке вала имеется канал для подвода масла к другим опорным шейкам, осям толкателей и деталям механизма. Блок шестерен распределения закреплен на заднем конце вала, а на переднем закреплен фланец привода топливоподкачивающих насосов. Осевое перемещение вала в пределах 0,06...0,21 мм ограничивается таким же образом, как у дизеля СМД-60. Фазы газораспределения показаны на рисунке 6, б.

Рис. 5. Механизм газораспределения дизеля СМД-60:а -- установка шестерен газораспределения; б -- диаграмма фаз газораспределения; 1 -- шестерня коленчатого вала; 2 -- шестерня распределительного вала; 3 -- шестерня промежуточная; 4 -- шестерня привода топливного насоса; 5 -- штанга; 6 -- коромысло; 7 -- винт; 8 - направляющая втулка; 9 -- головка цилиндров; 10 -- клапан; 11 -- толкатель.

Распределительные шестерни обоих дизелей -- стальные косозубые. Схема расположения шестерен газораспределения и привода агрегатов и метки, по которым нужно их установить, чтобы обеспечить работу дизеля согласно диаграмме фаз газораспределения и впрыскивания топлива в определенный момент, показаны на рисунках 4, а и 5, а.

Толкатель 11 дизеля СМД-60 (см. рис. 5) --стальной пустотелый цилиндрический стакан. Его ось смещена на 2 мм относительно середины кулачка вдоль оси распределительного вала. Это создает вращение толкателя во время возвратно-поступательного движения в направляющем канале блок-картера. Через отверстие в донышке толкателя смазываются трущиеся поверхности кулачка и донышка.

Толкатель 2 дизеля ЯМЗ-240Б (см. рис. 4) -- роликового типа такой же, как у дизеля А-41 трактора ДТ-75М.

Штанга 5 дизеля СМД-60 (см. рис. 5) сделана из стального прутка. Концы его сферические.

Штанга 3 дизеля ЯМЗ-240Б (см. рис. 4) -- тонкостенная стальная трубка с запрессованными наконечниками 7, имеющими сферические головки.

Коромысло 6 у обоих дизелей -- стальной двуплечий рычаг, вращающийся на пустотелой оси. На коротком плече коромысла в резьбовое отверстие ввернут регулировочный винт 70, застопоренный гайкой 9. В центральное отверстие коромысла газораспределительного механизма дизеля ЯМЗ-240Б запрессована бронзовая втулка, а у дизеля СМД-60 -- чугунная. Для смазывания внутренней поверхности втулки имеется канавка, сообщающаяся с каналом в регулировочном винте 10.

Концы оси коромысел газораспределительного механизма дизеля СМД-60 закрыты заглушками, а сама ось закреплена на трех разрезных стойках.

Клапаны рассматриваемых дизелей по конструкции одинаковы. Диаметр тарелки впускного клапана несколько больше выпускного. У дизеля СМД-60 фаска впускного клапана сделана под углом 30°, выпускного -- под 45° к плоскости тарелки. Больший диаметр тарелки впускного клапана и меньший угол ее фаски улучшают наполнение цилиндра воздухом. Клапаны изготовлены из жаропрочной стали и перемещаются в металлокерамических направляющих втулках 15, имеющих пористую поверхность, благодаря чему обеспечивается смазывание пары клапан -- втулка. Фаска выпускного клапана опирается на фаску вставного седла 16 из жаропрочного чугуна.

Седла всех клапанов дизеля СМД-60 -- вставные, изготовленные из жаропрочного сплава на никелевой основе. Фаски выпускных клапанов наплавлены этим сплавом или стеллитом (сплавом на основе кобальта). Седла впускных клапанов выполнены с козырьками, создающими вихревое движение воздуха для улучшения смесеобразования.

Рис. 6. Схема расположения шестерен газораспределения и привода агрегатов, диаграмма фаз газораспределения дизеля ЯМЗ-240Б:а -- схема расположения шестерен газораспределения и привода агрегатов дизеля; 6 - диаграмма фаз газораспределения; 1 -- шестерня привода масляного насоса; 2, 4 и 7 -- промежуточные шестерни; 3 -- шестерня привода водяного насоса; 5 -- шестерня коленчатого вала; 6 -- шестерня распределительного вала; 8 -- шестерня привода топливного насоса.

Каждый клапан плотно прижат к седлу пружинами 5 и 12, сжатыми между верхней и нижней тарелками 11 и 13. Витки пружин направлены в противоположные стороны. Верхняя тарелка 11 закреплена на стержне клапана с помощью конических стальных сухарей, которые своими выступающими поясками входят в кольцевую канавку стержня клапана. Сухари зажаты во втулке, опирающейся нижним торцом на плоскую поверхность донышка тарелки 11. Такой замок крепления пружин способствует проворачиванию клапанов при работе дизеля. Зазор между бойком коромысла и торцом стержня клапана должен быть у холодных дизелей СМД-60 0,48...0,50 мм, ЯМЗ-240Б-0,25...0,30 мм.

Возможные неисправности механизма газораспределения

Основные неисправности газораспределительного механизма: неплотное прилегание клапанов к седлам, износ деталей привода клапанов.

Размещено на http://www.allbest.ru/

7

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Регулировка (а) и проверка (6) зазора между нажимным винтом коромысла и наконечником стержня клапана: 1--наконечник стержня клапана; 2-- контргайка; 3-- нажимной винт; 4-- коромысло; А -- плоский щуп; Б и В -- ключи.

Признаки неплотного прилегания впускного клапана -- падение мощности двигателя, уменьшение компрессии и хлопки во впускном трубопроводе. Причинами неисправности могут явиться отсутствие теплового зазора между стержнем клапана и винтом коромысла, отложение нагара, обгорание или повреждение рабочих поверхностей клапана или седла. В случае неплотного прилегания выпускного клапана падает мощность двигателя и, кроме того, возможны хлопки в глушителе.

При износе деталей газораспределительного механизма (шестерни, втулки и др.) появляются стуки и шумы. Регулируют тепловой зазор на холодных двигателях, когда поршень находится в в. м. т. такта сжатия. Для регулировки зазора надо ослабить контргайку 2 (рис. 7) винта, 5 коромысла 4 и, поворачивая его ключом или (если винт имеет прорезь) отверткой, установить зазор по щупу А. Затянуть контргайку и снова проверить зазор (рис. 7, б). Так же регулируют зазор второго клапана этого цилиндра.

Зазоры клапанов остальных цилиндров регулируют в порядке их работы, (1--5--4--2--6--3--7--8), поворачивая коленчатый вал при переходе от цилиндра к цилиндру на ¹/₄ оборота.

При незначительном износе, подгорании рабочей поверхности клапанов и седел их притирают. Для этого снимают головку цилиндров, метят клапаны и, сняв их пружины, вынимают клапаны из гнезд.

Притирают клапан следующим образом. На его стержень надевают слабую пружину и вставляют клапан на место. Пастой из абразивного порошка, смешанного с маслом для двигателя, покрывают рабочую поверхность клапана и дрелью поворачивают клапан в обе стороны на ¹/₂ оборота, поочередно усиливая и ослабляя его нажатие (мри ослаблении нажатия пружина поднимает клапан). Притирка закончена, если рабочие поверхности клапана и седла имеют ровную матовую полосу шириной от 1,5 до 3,0 мм. Несколько поперечных черточек, нанесенных мягким карандашом на рабочую поверхность клапана, провертываемого вправо и влево на ¹/₄ оборота, должны быть полностью стерты.

Поврежденные детали газораспределительного механизма заменяют.

Наиболее заметный внешний признак неисправности ГРМ -- стук в зоне расположения клапанов, распределительных зубчатых колес и распределительного вала, снижение плотности посадки клапана в гнезде (клапан «сечет»).

Причины нарушения плотности посадки клапанов: изменения тепловых зазоров; заклинивание стержней клапанов в направляющих втулках; нагар или повреждения на фасках клапанов и седлах гнезд; потеря упругости или поломка клапанных пружин. При полном разрушении клапанных пружин у двигателей с верхними подвесными клапанами происходит разъединение замка клапана и пружины («рассухаривание» клапанов), после чего они падают в цилиндр со всеми вытекающими тяжелыми последствиями.

В результате всех неисправностей уменьшается мощность двигателя, увеличивается расход топлива, а также нарушаются фазы газораспределения.

При ЕТО и ТО-1 проверяют работу клапанов на слух. При ТО-2 проверяют и при необходимости регулируют тепловой зазор. При ТО-3 притирают фаску клапана к гнезду.

Литература

1. Акимов А.П. и др. Учебник тракториста-машиниста второго класса/А. П. Акимов, Б.М Гельман, АМ. Гуревич; Под ред. А.М. Гуревича. -- М.: Агропромиздат, 1985.--367 с, ил.

2. Богатырев А.В., Лехтер В.Р. Тракторы и автомобили/Под ред. А.В. Богатырева. -- М.: КолосС, 2005. --400 с: ил.

3. Автомобиль. Учеб. пособие для учащихся 9 и 10 кл. сред. школы. Под ред. И.П. Плеханова. Изд. 4-е, М., «Просвещение», 1977. 319. с. с ил., 8 л. цв. ил.

Размещено на Allbest