Классификация газораспределительного механизма

Современные автомобильные моторы могут комплектоваться различными видами газораспределительных механизмов. В связи с этим ГРМ можно разделить на четыре ка­те­го­рии:

-По местоположению распределительного вала – нижнее или верхнее расположение;

-По числу распределительных валов – два (Double OverHead Camshaft - DOHC) или один (Single OverHead Camshaft – SOHC);

-По количеству клапанов – от 3 до 5;

-По типу привода распределительного вала – зубчато-ременный, шестеренчатый, цепной.

Верхнее положение вала в головке цилиндра является самым эффективным и рас­прост­ра­нен­ным. Закрытие и открытие клапанов выполняется от распределительного вала за счет рычагов (толкателей) привода. Данное расположение распределительного вала спо­собст­ву­ет упрощению конструкции мотора, снижению инерционных сил, а также умень­ше­нию его массы.

Силовые агрегаты автомобилей могут быть оборудованы газораспределительными механизмами разных типов, что зависит от компоновки силового агрегата, и, главным об­ра­зом, от взаимного расположения коленвала, выпускных и впускных клапанов и рас­пре­де­ли­тель­но­го вала. Количество распределительных валов зависит от типа мотора. При верхнем расположении распредвал монтируется в головке цилиндров, где расположены клапаны. Закрытие и открытие клапанов непосредственно производится от распределительного вала через рычаги или толкатели привода клапанов. Привод рас­пред­ва­ла осуществляется от коленвала с помощью зубчатого ремня или роликовой цепи.

Верхнее расположение распредвала упрощает конструкцию мотора, уменьшая об­щую массу и инерционные силы возвратно-поступательно перемещающихся составляющих механизма, обеспечивая бесшумность его работы и высокую надежность по большой час­то­те вращения коленвала мотора.

Ременный и цепной приводы распределительного вала также способствуют бес­шум­ной работе газораспределительного механизма. При нижнем местоположении распредвал монтируется в блок цилиндров возле коленчатого вала. Закрытие и открытие клапанов происходит от распределительного вала через коромысла и толкатели штанги. Привод распредвала осуществляется за счет шестерен коленчатого вала. При нижнем положении распределительного вала конструкция двигателя и газораспределительного механизма несколько усложняется. При этом инерционные силы возвратно-поступательно перемещающихся составляющих газораспределительного ме­ха­низ­ма возрастают. Число распредвалов в газораспределительном механизме и количество клапанов на один цилиндр зависит от варианта мотора. Так, при большом количестве вы­пуск­ных и впускных клапанов происходит лучшее заполнение цилиндров горючей смесью, а также их очистка от отработанных газов. Благодаря этому силовой агрегат может развивать большие мощностные показатели и показатель крутящего момента. При нечетном ко­ли­чест­ве клапанов на цилиндр количество впускных клапанов на один клапан больше по сравнению с выпускными.

Устройство ГРМ

Теперь рассмотрим устройство ГРМ, без которого, в принципе, невозможны все те процессы, происходящие в цилиндрах, что мы рассматривали ранее. Конструкция га­зо­расп­ре­де­ли­тель­но­го механизма отвечает за плановое и поочередное открытие-закрытие впуск­ных и выпускных клапанов каждого цилиндра, обеспечивая своевременную подачу рабочей смеси в цилиндр и выпуск из него отработавших газов.

Давайте вернемся к этим процессам. Поршень, двигаясь от ВМТ к НМТ, в первом такте создает разряжение воздуха, за счет чего в цилиндр поступает топливо или уже готовая рабочая смесь. Происходит это через своевременно открывающийся впускной клапан, который также своевременно при достижении поршня НМТ — зак­ры­ва­ет­ся. Затем в цилиндре идет такт сжатия, а следом сам рабочий ход, преобразующий энергию горения в механическую энергию, позволяющую проворачивать коленчатый вал и зас­тав­лять в конечном итоге двигаться автомобиль через цепочку деталей и узлов. Зак­лю­чи­тель­ный такт — выпуск, когда при движении поршня из НМТ к ВМТ открывается выпускной клапан и все газы под давлением поршня, за счет уменьшения пространства в цилиндре, выдавливаются через выпускные каналы и глушитель в атмосферу. Все вот это и обеспечивает ГРМ.

Принципиальная схема устройства ГРМ представлена на рисунке.

Главным составляющим здесь являются не столько впускные и выпускные клапаны, сколько распределительный вал, заставляющий их поочередно работать, который, в свою очередь, полностью зависит от вращения коленчатого вала — иначе процесс получения энергии не выйдет. Рассмотрим устройство ГРМ двигателя детальнее.

Коленчатый вал имеет на конце жестко закрепленную шестеренку. Энергия вращения коленвала передается через эту шестеренку посредством ременной передачи на рас­пре­де­ли­тель­ный вал, имеющий подобное зубчатое колесо на конце, которое заставляет вращаться вал. На вале есть выступы, так называемые «кулачки». Именно этими кулачками вал, вращаясь, воздействует поочередно на клапаны, заставляя те своевременно открываться и закрываться. А за счет встроенных пружин у каждого клапана, они всегда возвращаются в исходное положение. Конструкция распределительного вала выполнена таким образом, что каждый клапан в каждом цилиндре открывается и закрывается именно в тот момент, когда этого требует нужный такт, происходящий в каждом отдельном цилиндре.

Классический вариант расположения распределительного вала в верхней части двигателя получил название ГРМ с «верхним расположением распределительного вала», который мы и видим на рисунке.

Современные модели двигателей автомобилей и их разнообразие конструкций вы­пол­ня­ют­ся в различных модификациях и инженерных решениях. Существуют модели и с нижним расположением распредвала ( см. как проверить распредвал ), оказывающим дав­ле­ние на клапаны через стержни или, по-другому, — штанги. Есть модели с передачей энергии вращения от вала к валу посредством цепного механизма или зубчатых колес. Для улучшения образования топливно-воздушной смеси применяются конструкции, где число клапанов дублируется в цилиндре. Это обеспечивает улучшение приготовления и сгорания рабочей смеси, но влечет за собой усложнение конструкции распределительного вала и самого двигателя в целом.

Каким бы ни было инженерное решение конструкции двигателя автомобиля - сам принцип зависимости работы поршня и клапанов остается неизменным, они работают в жестких временных рамках друг с другом, и только от слаженности их работы двигатель получает энергию, заставляющую автомобиль в конечном итоге двигаться.

Для ГРМ предусмотрен ряд регулировок, настройка которых обеспечивает надежную работу двигателя автомобиля в целом, но на данном этапе целью ставилось понять сам принцип работы ГРМ и его важные составляющие в процессе получения механической энергии. Все особенности и нюансы устройства ГРМ, как и любого другого механизма, рассмотрим при детальном изучении.

Работа ГРМ

При рассмотрении работы ГРМ необходимо выделить два этапа: порядок работы цилиндров двигателя и фазы газораспределения.

Порядок работы цилиндров

Порядок чередования одноименных тактов в разных цилиндрах называется порядком работы цилиндров силового агрегата. Порядок работы зависит от положения шеек ку­лач­ко­во­го и коленчатого распределительных валов и расположения цилиндров.

У четырехцилиндрового однорядного четырехтактного мотора такты чередуются через 180°, порядок работы может быть 1-2-4-3 («Волга) или 1-3-4-2 (ВАЗ – 2106, «Москвич–2140»).

В четырехтактных V-образных восьмицилиндровых моторах шатунные шейки размещены под углом 90°. Угол между рядами цилиндров также равняется 90°. Когда поршень одного из цилиндров находится в мертвой точке, поршень рядом расположенного цилиндра располагается посередине своего хода. В связи с этим такты, случающиеся в левом ряду цилиндров, перемещаются относительно соответствующих тактов, выполняемых в цилиндрах правого ряда, на 90° или 1/4 оборота коленвала.

Требования к техническому состоянию тормозного управления.

1.Тормозные системы автотранспортного средства должны легко приводиться в действие находящимся за рулем водителем.

2. Рабочая тормозная система при включении должна замедлять движение автотранспортного средства и останавливать его надежно, быстро и эффективно независимо от его условий загрузки и от того, движется ли автотранспортное средство на подъем или под уклон.

3. Стояночная тормозная система при включении должна удерживать автотранспортное средство в неподвижном состоянии, независимо от его условий загрузки, на подъеме или спуске с уклоном не менее 16%.

4. Запасная (аварийная) тормозная система при включении должна замедлять движение автотранспортного средства и останавливать его, независимо от его условий загрузки, на достаточно коротком расстоянии даже в случае выхода из строя рабочей тормозной системы.

5. Действие рабочей и запасной тормозных систем должно обеспечивать плавное, без затруднений уменьшение и увеличение тормозных сил (замедления автотранспортного средства) при уменьшении и увеличении, соответственно усилий воздействия на орган управления тормозной системой.

6. Нарушения герметичности трубопроводов или соединений и подтекания тормозной жидкости в гидравлическом тормозном приводе не допускаются. Наличие видимых мест перетирания, перегибов, коррозии, механических повреждений тормозных трубопроводов или деталей в тормозном приводе с трещинами или остаточной деформацией не допускается.

7. Нарушение герметичности пневматического и пневмогидравлического тормозных приводов не должно приводить к значительной скорости падения давления воздуха в системе как при выключенном органе управления тормозной системой, так и после полного приведения его в действие.

8. Средства сигнализации и контроля тормозных систем, манометры пневматического и пневмогидравлического тормозного привода, устройство фиксации органа управления стояночной тормозной системы должны быть работоспособны.

9. Гибкие тормозные шланги, передающие давление сжатого воздуха или тормозной жидкости колесным тормозным механизмам, должны соединяться друг с другом без дополнительных переходных элементов (для автотранспортных средств, изготовленных после 01.01.81). Расположение и длина гибких тормозных шлангов должны обеспечивать герметичность соединений с учетом максимальных деформаций упругих элементов подвески и углов поворота колес автотранспортного средства. Набухание шлангов под давлением, трещины и наличие на них видимых мест перетирания не допускаются.

10. Расположение и длина соединительных шлангов пневматического тормозного привода автопоездов должны исключать их повреждения при взаимных перемещениях тягача и прицепа (полуприцепа).

11. Установочные параметры регулятора тормозных сил для автотранспортного средства разрешенной максимальной и снаряженной массы должны соответствовать значениям, указанным в установленной на автотранспортном средстве табличке произодителя или в эксплуатационной документации, или в руководстве по ремонту автотранспортного средства.

12. Тормозные системы каждого автотранспортного средства, являющегося частью автопоезда, должны быть совместимыми.

13. Действие рабочей тормозной системы автопоезда должно надлежащим образом распространяться и синхронизироваться по всему составу автопоезда.

14. Разрешенная максимальная масса прицепа, не оборудованного рабочей тормозной системой, не должна превышать половины суммы масс автотранспортного средства (тягача без нагрузки) и водителя.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: