Слайд 2
Схема устройства и работа.
В четырехтактных двигателях применяются клапанный механизм газораспределения, служащий
![Схема устройства и работа. В четырехтактных двигателях применяются клапанный механизм газораспределения, служащий](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-1.jpg)
для своевременной подачи в цилиндры воздуха
(в дизелях) или горючей смеси (в карбюраторных двигателях) и для выпуска из цилиндров отработавших газов.
Слайд 3
Для этого клапаны в определенный момент открывают и закрывают впускные и
![Для этого клапаны в определенный момент открывают и закрывают впускные и выпускные](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-2.jpg)
выпускные каналы головки цилиндров, которые сообщают цилиндры двигателя с впускными и выпускными трубопроводами.
В изучаемых двигателях используются механизм газораспределения с верхним расположением клапанов и нижним положением распределительного вала.
Слайд 4
Механизм газораспределения состоит из:
- впускных и выпускных клапанов с пружинами;
- передаточных деталей
![Механизм газораспределения состоит из: - впускных и выпускных клапанов с пружинами; -](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-3.jpg)
от распределительного вала к
клапанам;
- распределительного вала и шестерни.
Слайд 5
В двигателях ЗИЛ-508 и ЗМЗ-53 распределительный вал расположен между правым
![В двигателях ЗИЛ-508 и ЗМЗ-53 распределительный вал расположен между правым и левым](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-4.jpg)
и левым рядами цилиндров
Механизм работает следующим образом:
Коленчатый вал с помощью шестерен вращает распределительный вал, каждый кулачок которого, набегая на толкатель, поднимает его вместе со штангой.
Последняя, в свою очередь, поднимает один конец коромысла, при этом другой конец, двигаясь вниз, давит на клапан.
Клапан опускается и сжимает пружину.
Слайд 6 Когда кулачок распределительного вала сходит с толкателя, штанга и толкатель опускаются,
![Когда кулачок распределительного вала сходит с толкателя, штанга и толкатель опускаются, а](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-5.jpg)
а клапан под действием пружины «садится в седло» и плотно закрывает отверстие канала.
Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов и заполнения их свежим воздухом или горючей смесью клапаны открыты дольше, чем в простейшем двигателе.
От степени наполнения цилиндров «свежим зарядом» и степени очистки их от отработавших газов во многом зависит мощность двигателя.
Слайд 7
Схема механизма газораспределения
1 - распределительный вал;
2 - кулачок распределительного вала;
![Схема механизма газораспределения 1 - распределительный вал; 2 - кулачок распределительного вала;](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-6.jpg)
3 - шестерня распределительного вала;
4 - толкатель;
5 - штанга;
6 - регулировочный винт;
8 - контргайка;
9 - коромысло;
10 – ось коромысла;
11 – опорная шайба;
12 – пружины клапана;
13 – направляющая втулка;
14 – клапан;
Слайд 8
Для того чтобы в цилиндры двигателя поступило больше воздуха или горючей смеси,
![Для того чтобы в цилиндры двигателя поступило больше воздуха или горючей смеси,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-7.jpg)
впускные клапаны должны открываться с опережением, т.е. до прихода поршня в верхнюю мертвую точку (ВМТ).
При большой частоте вращения коленчатого вала такт впуска повторяется часто, поэтому во впускном трубопроводе создается разрежение и воздух поступает в цилиндры двигателя, несмотря на то, что поршень некоторое время движется вверх.
Слайд 9
Поступление воздуха в цилиндры через открытый клапан продолжается по инерции и после
![Поступление воздуха в цилиндры через открытый клапан продолжается по инерции и после](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-8.jpg)
того, как поршень пройдет нижнюю мертвую точку (НМТ).
Впускной клапан закрывается с некоторым запаздыванием.
Слайд 10
Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в угловых
![Периоды от момента открытия клапанов до момента их закрытия, выраженные в угловых](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-9.jpg)
градусах поворота коленчатого вала, называют «фазами газораспределения».
Их можно изобразить в виде таблицы, либо в виде круговой диаграммы, как, например, на рис. 5.
Слайд 12
За счет опережения открытия и запаздывания закрытия впускного клапана период
![За счет опережения открытия и запаздывания закрытия впускного клапана период впуска воздуха](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-11.jpg)
впуска воздуха у двигателя ЗМЗ-53 продлевается от 180° до 268°.
После закрытия впускного клапана происходят сжатие смеси и рабочий ход поршня.
Выпуск отработавших газов из цилиндра, или открытие выпускного клапана, начинается до прихода поршня в НМТ, за 50° по углу поворота коленчатого вала.
Выпускной клапан закрывается после прохода поршнем ВМТ.
Слайд 13
Продолжительность открытия выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала составляет
![Продолжительность открытия выпускного клапана по углу поворота коленчатого вала составляет 252°. В](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-12.jpg)
252°.
В конце такта выпуска и начале такта впуска оба клапана некоторое время открыты одновременно, что соответствует 46° по углу поворота коленчатого вала.
Такое угловое перекрытие тактов клапанов способствует лучшей очистке цилиндра от отработавших газов в результате его продувки свежим воздухом.
Слайд 14
Моменты открытия и закрытия клапанов у каждого двигателя различны и
![Моменты открытия и закрытия клапанов у каждого двигателя различны и зависят от](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-13.jpg)
зависят от профиля кулачков распределительного вала, а также от величины зазоров между клапанами и коромыслами.
Слайд 15 Детали механизма
газораспределения.
Одна из основных деталей
механизма газораспределения
![Детали механизма газораспределения. Одна из основных деталей механизма газораспределения — клапан. Клапан](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-14.jpg)
—
клапан.
Клапан служит для полной
изоляции камеры сгорания от
окружающей среды при его
посадке в гнездо.
Слайд 16 Клапан состоит из тарелки и стержня.
Переход от тарелки к стержню выполняют
![Клапан состоит из тарелки и стержня. Переход от тарелки к стержню выполняют](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-15.jpg)
плавным, что придает необходимую прочность, улучшает отвод теплоты и уменьшает сопротивление движению газов.
Стержень клапана шлифованный.
Торец стержня закаливают, благодаря чему уменьшается его износ от действия коромысла.
Слайд 17
Для большей плотности прилегания каждый клапан притирают к гнезду до фаски шириной
![Для большей плотности прилегания каждый клапан притирают к гнезду до фаски шириной](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-16.jpg)
1,5 - 2 мм, выполненной под углом 45о.
В большинстве двигателей впускной клапан изготавливают из хромистой, а выпускной из жаростойкой стали.
Для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью или воздухом тарелки впускных клапанов делают большего диаметра, чем тарелки выпускных клапанов.
Слайд 18
В верхней части стержня клапана, предусмотрена выточка для установки конических
![В верхней части стержня клапана, предусмотрена выточка для установки конических сухариков, с](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-17.jpg)
сухариков, с помощью которых тарелка прочно держится на клапане.
Сухарики представляют собой коническое кольцо, разрезанное на две половинки.
В некоторых двигателях между тарелкой пружин и сухариками находится коническая втулка, которая способствует повороту клапана при работе двигателя вследствие вибрации пружин.
Слайд 19
Выпускной клапан двигателя типа ЗИЛ может проворачиваться принудительно во время работы двигателя
![Выпускной клапан двигателя типа ЗИЛ может проворачиваться принудительно во время работы двигателя](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-18.jpg)
специальным механизмом вращения.
Последний состоит из неподвижного корпуса 9,
в котором по окружности расположены пять наклонных углублений для шариков 8 с их пружинами 10.
На шариках свободно установлена дисковая (конусная) пружина, на которую опирается через упорную шайбу 6 пружина 1 клапана.
Слайд 21
У некоторых карбюраторных двигателей рабочая фаска выпускного клапана наплавлена жаростойким сплавом.
Внутри
![У некоторых карбюраторных двигателей рабочая фаска выпускного клапана наплавлена жаростойким сплавом. Внутри](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-20.jpg)
клапана расположена полость 2, заполненная на 50... 60 % натрием.
Она закрыта заглушкой, приваренной к тарелке клапана . Во время работы двигателя натрий плавится и, переливаясь при встряхивании, интенсивно переносит теплоту от головки к стержню, а от стержня теплота передается втулке клапана.
Слайд 22
Благодаря этому температура тарелки клапана снижается.
Седла выпускных и впускных клапанов
![Благодаря этому температура тарелки клапана снижается. Седла выпускных и впускных клапанов у](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-21.jpg)
у многих двигателей выполнены во вставных кольцах, изготовленных из жаростойкого чугуна и запрессованных в головку цилиндров.
Это облегчает их восстановление при ремонте.
Слайд 23
Направляющая втулка-
служит для обеспечения
направленного движения
клапана и посадки его в
седло
![Направляющая втулка- служит для обеспечения направленного движения клапана и посадки его в седло без перекосов.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-22.jpg)
без перекосов.
Слайд 24
Её изготавливают из чугуна или металлокерамики и запрессовывают в головку цилиндров.
![Её изготавливают из чугуна или металлокерамики и запрессовывают в головку цилиндров. В](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-23.jpg)
В некоторых двигателях на втулку впускного клапана устанавливают резиновую манжету (колпачок) для предотвращения попадания масла в цилиндр по зазору между втулкой и стержнем поршня.
Слайд 25
Пружина –
предназначена для
создания усилия,
необходимого для
закрытия клапана и
![Пружина – предназначена для создания усилия, необходимого для закрытия клапана и его плотной посадки в седло.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-24.jpg)
его
плотной посадки в седло.
Слайд 26
Её изготавливают с постоянным или переменным шагом витков.
При переменном шаге
![Её изготавливают с постоянным или переменным шагом витков. При переменном шаге можно](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-25.jpg)
можно избежать резонанса пружины.
При сборке её конец с меньшим шагом витков должен располагаться у тарелки клапана.
В некоторых двигателях на каждый клапан устанавливают две пружины с неодинаковым направлением их витков.
Под действием вибрации таких двух пружин клапаны проворачиваются.
Слайд 27
Коромысла -
представляет собой
изготовленный из
стали неравноплечий
рычаг и служит для
опускания
![Коромысла - представляет собой изготовленный из стали неравноплечий рычаг и служит для](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-26.jpg)
клапана на
определенное
расстояние.
Слайд 28
В его средней части которого имеется утолщение с отверстием, в которое запрессовывают
![В его средней части которого имеется утолщение с отверстием, в которое запрессовывают](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-27.jpg)
втулку.
На одном (длинном) плече коромысла расположен закаленный боек, посредством которого оно давит на клапан, а на другом — резьбовое отверстие.
В последнее ввертывают регулировочный винт, с помощью которого устанавливают зазор между клапаном и бойком коромысла и обеспечивают плотное закрывание клапанов.
Слайд 29
Коромысла свободно качаются на оси, которую монтируют на стойках, привернутых к головке
![Коромысла свободно качаются на оси, которую монтируют на стойках, привернутых к головке](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-28.jpg)
блока.
Распорные пружины и стопорные кольца удерживают коромысло от осевого смещения.
Ось коромысел пустотелая, ее внутреннюю полость используют как канал для подвода масла к трущимся поверхностям втулок коромысел, регулировочных винтов и штанг.
С торцов обе оси коромысел закрыты заглушками.
Слайд 30
Штанга - служит для
передачи усилия от
толкателя к коромыслу.
![Штанга - служит для передачи усилия от толкателя к коромыслу.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-29.jpg)
Слайд 31
Ее изготовляют из цельного или пустотелого стального стержня, на концах которого
![Ее изготовляют из цельного или пустотелого стального стержня, на концах которого находятся](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-30.jpg)
находятся стальные шлифованные, термически обработанные наконечники.
Нижний наконечник, имея шаровую форму, входит в сферическое углубление толкателя.
Верхний наконечник может иметь шаровую форму или углубление со сферической поверхностью.
На него опирается головка регулировочного винта, ввернутого в коромысло.
Слайд 32
Толкатели –
передают поступательное
движение от кулачка
распределительного вала
к штанге.
![Толкатели – передают поступательное движение от кулачка распределительного вала к штанге.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-31.jpg)
Слайд 33
Их изготовляют из стали. Цилиндрические толкатели имеют сферические углубления для установки штанг.
![Их изготовляют из стали. Цилиндрические толкатели имеют сферические углубления для установки штанг.](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-32.jpg)
На нижней части этих толкателей имеется плоская или сферическая опорная поверхность.
Чтобы износ ее был равномерным, толкатели при работе двигателя совершают одновременно поступательное и вращательное движение.
Слайд 34
При плоском днище вращательное движение достигается смещением оси толкателя относительно оси кулачка
![При плоском днище вращательное движение достигается смещением оси толкателя относительно оси кулачка](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-33.jpg)
распределительного вала с небольшой конусностью.
Вследствие этого точка касания толкателя смешается относительно его оси.
Слайд 35 Распределительный вал - входит в систему газораспределения и предназначен для своевременного
![Распределительный вал - входит в систему газораспределения и предназначен для своевременного открывания](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-34.jpg)
открывания и закрывания клапанов в определенной последовательности.
Заодно с валом изготовлены кулачки и опорные шейки.
Слайд 36
Валы разных двигателей различаются размерами, числом, расположением и профилем кулачков, а также
![Валы разных двигателей различаются размерами, числом, расположением и профилем кулачков, а также](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-35.jpg)
числом опорных шеек.
Каждый кулачок воздействует на один клапан — впускной или выпускной. На каждый цилиндр приходятся два кулачка.
Взаимное расположение и форма кулачков зависят от порядка работы цилиндров и фаз газораспределения.
При разных фазах носок кулачка впускного клапана уже (острее) носка кулачка выпускного клапана.
Слайд 37
Кулачки стальных распределительных валов для прочности подвергают закалке ТВЧ.
В некоторых
![Кулачки стальных распределительных валов для прочности подвергают закалке ТВЧ. В некоторых двигателях](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-36.jpg)
двигателях заодно с распределительным валом изготовляют эксцентрик привода бензинового насоса и шестерню привода масляного насоса.
Шейки вала вращаются во втулках, запрессованных в блоке.
В качестве материала для втулок опорных шеек используют сталь, бронзу или металлокерамику.
Внутреннюю поверхность стальных втулок заливают антифрикционным сплавом.
Слайд 39
При сборке распределительный вал вставляют с торца двигателя, поэтому диаметры
![При сборке распределительный вал вставляют с торца двигателя, поэтому диаметры опорных шеек,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-38.jpg)
опорных шеек, начиная с передней шейки, последовательно имеют меньшие размеры.
Масло к ним подается под давлением из канала блока цилиндров.
В одной из шеек распределительного вала имеется отверстие (сечение А —А) для подвода масла в канал блока, откуда оно подается к коромыслам.
Масло в канал поступает в момент совмещения отверстия в шейке с каналом в блоке.
Слайд 40
На переднем конце распределительного вала установлена приводная шестерня, изготовляемая из стали, чугуна
![На переднем конце распределительного вала установлена приводная шестерня, изготовляемая из стали, чугуна](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-39.jpg)
или текстолита.
Между шестерней и передней шейкой вала размещены распорное кольцо и ограничивающий осевое перемещение упорный фланец, который привертывают болтами к передней стенке блок- картера.
Толщина кольца больше толщины упорного фланца на 0,1 ...0,2 мм, что соответствует осевому перемещению распределительного вала.
Слайд 41
Распределительные
шестерни - необходимы
для передачи вращения от
коленчатого вала
распределительному,
валу топливного насоса
![Распределительные шестерни - необходимы для передачи вращения от коленчатого вала распределительному, валу](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-40.jpg)
(у дизелей), масляному
насосу и другим
механизмам.
Слайд 42
Для уменьшения шума шестерни изготовляют косозубыми.
Эти детали у большинства двигателей
![Для уменьшения шума шестерни изготовляют косозубыми. Эти детали у большинства двигателей расположены](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-41.jpg)
расположены в их передней части в специальном картере.
Слайд 43
В четырехтактных двигателях за один рабочий цикл впускной и выпускной
![В четырехтактных двигателях за один рабочий цикл впускной и выпускной клапаны каждого](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-42.jpg)
клапаны каждого цилиндра открываются один раз.
Поэтому за два оборота коленчатого вала распределительный вал делает только один оборот.
Следовательно, диаметр шестерни коленчатого вала
(и число зубьев) в два раза меньше диаметра шестерни распределительного вала.
Слайд 44
Для того чтобы срабатывание впускных и выпускных клапанов соответствовало определенному положению поршня
![Для того чтобы срабатывание впускных и выпускных клапанов соответствовало определенному положению поршня](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/1184395/slide-43.jpg)
в цилиндре, зубья указанных шестерен при сборке соединяют по меткам.