Кривошипно-шатунный механизм. Механизм газораспределения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Кривошипно-шатунный механизм

1.1 Остов

1.2 Поршневая группа

1.3 Кривошипно-шатунная группа

1.4 Уравновешивание двигателей

1.5 Условия нормальной работы. Возможные неисправности

2. Механизм газораспределения

2.1 Устройство и работа

2.2 Декомпрессионный механизм

2.3 Техническое обслуживание. Возможные неисправности

1. Кривошипно-шатунный механизм

1.1 Остов

Остов двигателя служит основанием, внутри и снаружи которого расположены детали механизмов и систем двигателя.

Блок-картер. В большинстве рядных двигателей он изготовлен в виде единой коробчатой отливки.

Для повышения жесткости и разделения на несколько отсеков внутри блок-картера выполнены перегородки. Горизонтальная перегородка 2 делит его на две половины: верхнюю -- блок цилиндров и нижнюю -- картер.

В блоке устанавливают гильзы цилиндров, которые плотно входят в отверстия верхней плиты и горизонтальной перегородки.

Вдоль одной из сторон блока проходит сплошная вертикальная перегородка 6, отделяющая камеру 7 штанг от водяной рубашки (пространство между вертикальной перегородкой, стенками блока и гильзами цилиндров, заполняемое водой).

Нижняя часть (картер) расширена для размещения коленчатого вала.

В картере выполнены перегородки 4. В их нижней части имеются приливы 7, образующие вместе с крышками 6 опоры для коренных подшипников коленчатого вала.

Со стороны камеры штанг в перегородках картера расположены отверстия 9 под втулки распределительного вала.



Чтобы вода из водяной рубашки блока не проникла в картер, в расточках горизонтальной перегородки помещены уплотнительные резиновые кольца 8. Водяная рубашка блока через отверстия 2 в верхней плите сообщается с водяной рубашкой головки цилиндров.

В верхней плите находятся резьбовые отверстия 3 для шпилек, соединяющих головку цилиндров с блок-картером, и отверстия 1 для штанг толкателей. В блоке отлиты каналы 4 для подвода воды в водяную рубашку от насоса, просверлены отверстия и каналы 5 для подвода масла к некоторым трущимся деталям двигателя.

Блок-картер V-образного двигателя объединяет в одной коробчатой отливке картер и два блока цилиндров, расположенных под углом. В верхних и нижних продольных (горизонтальных) перегородках блока цилиндров расточены отверстия для установки гильз цилиндров. Нижние перегородки отделяют водяные полости блок-картера от полостей для масла. Рубашка охлаждения (водяная полость) образуется наружными стенками гильз, стенками блок-картера и внутренними перегородками блока цилиндров.

Правый блок цилиндров смещен относительно левого назад, что необходимо для установки двух шатунов на каждой шатунной шейке коленчатого вала.

Снаружи каждый блок-картер имеет обратные приливы и площадки с резьбовыми отверстиями для крепления различных агрегатов и сборочных единиц. Чтобы не допустить утечки воды или масла и попадания в блок-картер загрязнений, между ним и деталями в местах стыка помещены прокладки.

К обратным площадкам блок-картера крепят составные детали остова двигателя: сверху - головки цилиндров, сзади -- картер маховика, впереди - картер распределительных шестерен, снизу - поддон картера.

У двигателей с воздушным охлаждением в отличие от двигателей с жидкостным охлаждением отсутствует блок-картер. Все детали расположены на литом картере. В его верхней плите расточены отверстия для установки гильз цилиндров. Между последними и картером находятся медные уплотнительные прокладки.

Внутри картера, как и у двигателей с жидкостным охлаждением, размещены коленчатый и распределительный валы.

Головка цилиндров. На рис. показана головка цилиндров многоцилиндрового двигателя. Она представляет собой толстую плиту, которая закрывает блок-картер сверху.

Нижняя плоскость головки тщательно обработана, она же - верхняя поверхность камер сгорания всех цилиндров. В головке размещены отверстия для клапанов, форсунок, штанг, впускные и выпускные каналы.

Пространство между стенками каналов и головки (водяная рубашка А) заполнено водой. Чтобы не было утечки газов и воды, между головкой цилиндров и блок-картером устанавливают металлоасбестовую прокладку 5. Отверстия в прокладке под гильзы цилиндров и для прохода масла к клапанному механизму окантованы листовой сталью.

На двигателях с рядным расположением цилиндров обычно размещена одна головка цилиндров, на V-образных - две или раздельно на каждый цилиндр. В двигателях воздушного охлаждения головки изготовляют отдельно для каждого цилиндра.

Наружная поверхность такой головки снабжена охлаждающими ребрами Б.

Головки цилиндров отливают из легированного чугуна вместе с размещенными в них газораспределительными каналами. Так как наполняемость цилиндра свежим зарядом с повышением температуры ухудшается, то впускные и выпускные каналы головки цилиндров иногда направлены в противоположные стороны.

Корпусные детали остова. К нижней плоскости блок-картера прикреплен поддон 15, который служит резервуаром для масла и закрывает нижнюю часть двигателя. По месту разъема поддон уплотнен прокладкой из пробки или паронита. Чтобы масло меньше плескалось во время работы трактора, поддон снабжен успокоителем 19.

Картер 11 распределительных шестерен закрывает шестерни, передающие вращение от коленчатого вала 17 к распределительному валу 18, приводам топливного, гидравлического и масляного 16 насосов.

На задней плоскости блок-картера закреплен картер маховика, который необходим для размещения маховика, крепления двигателя к раме и присоединения различных агрегатов (например, пускового двигателя, редуктора пускового устройства и др.). В картере маховика у двигателей некоторых типов предусмотрены специальные устройства (стрелочный указатель, установочная шпилька) для определения в.м.т. поршня.

Детали остова тракторных двигателей, за исключением поддона, обычно отливают из чугуна.

Подвеска двигателя. Двигатели опираются на раму. Во время их работы возникают вибрации, которые не должны передаваться на раму. Поэтому крепление (подвеска) двигателя должно быть таким, чтобы уменьшить передачу вибраций на раму и предотвратить появление напряжений в блоке цилиндров при перекосах рамы вследствие движения трактора по неровной дороге. Двигатель закрепляют на раме или полураме в трех, четырех, пяти или шести точках.

На крышке картера распределительных шестерен отлита передняя опора двигателя. Она закреплена через резинометаллический амортизатор 12 на кронштейне 13, который установлен на раме трактора. Амортизатор снижает уровень вибраций двигателя и остова трактора. Сзади двигатель прикреплен к корпусу трансмиссии через стальной лист 20.

В некоторых двигателях амортизаторы задней подвески монтируют на картере маховика.

Вентиляция картера. На верхней плоскости головки закрепляют детали привода клапанов, которые закрывают крышкой. На колпаке 5 крышки смонтирован сапун. Он сообщает полость картера с атмосферой. Сапун необходим для предотвращения выдавливания масла через уплотнения картера проникающими из цилиндров газами.

Через сапун выходят наружу воздух и газы, прорвавшиеся из цилиндров в картер. Если после остановки двигателя давление остывшего в нем воздуха стало ниже атмосферного, то воздух входит в картер снаружи через сапун. Проволочная набивка, смоченная маслом, очищает воздух от пыли.

В некоторых дизелях сапун расположен на боковой стенке блока (со стороны камеры штанг) или в крышке горловины для заливки масла в картер.

1.2 Поршневая группа

Цилиндры. Эти детали съемные. Отдельно изготовленный цилиндр называют гильзой. При использовании вставных гильз можно увеличить срок службы блок-картера за счет замены изношенных гильз новыми. Гильзы обычно изготавливают из легированного чугуна. Внутреннюю поверхность гильзы, называемую зеркалом, тщательно обрабатывают и закаляют. По внутреннему диаметру гильзы сортируют на три размерные группы: Б, С и М (большая, средняя и малая). Обозначения размерной группы наносят на торце буртика 1.

Гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью, называют "мокрыми".

На наружной поверхности гильзы выполнено два посадочных пояска 2, которые служат для плотной установки гильзы в блоке.

Между нижним пояском гильзы и блоком цилиндра монтируют резиновые уплотнительные кольца 4, предотвращающие протекание воды в картер из водяной рубашки блока.

У одних двигателей резиновые кольца устанавливают в выточки, выполненные на нижнем пояске гильзы, у других - в расочке блока.

Верхний торец гильзы незначительно выступает над плоскостью блока, что обеспечивает лучшее обжатие металлоасбестовой прокладки, создает надежное уплотнение от прорыва газов из цилиндра и попадания воды в цилиндр.



двигатель поршневой кривошипный газораспределение

На цилиндрах двигателей с воздушным охлаждением снаружи имеются охлаждающие ребра. Каждый цилиндр вместе с головкой закрепляют специальными (анкерными) шпильками на картере.

Поршни. Эти детали воспринимают и передают на шатун усилие, возникающее от давления газов. Их отливают из легкого, но достаточно прочного алюминиевого сплава.

Поршень имеет вид перевернутого стакана. Он состоит из днища Б, головки В и юбки Г. Днище поршня делают фасонной формы с выемкой (для лучшего перемешивания воздуха с поступающим в цилиндр топливом), которая зависит от способа смесеобразования и расположения клапанов и форсунок.

На внешней поверхности головки и юбке проточены канавки для компрессионных 6 и маслосъемных 5 колец. Число колец, устанавливаемых на поршне, зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала. По окружности канавок под маслосъемные кольца просверлены сквозные отверстия для отвода масла в картер двигателя.

На внутренней стороне юбки имеется два прилива -- бобышки 9, в отверстия которых устанавливают поршневой палец. Бобышки соединяются ребрами с днищем, увеличивая прочность поршня. В бобышках проточены кольцевые канавки 8 для стопорных колец. На наружной поверхности поршня против бобышек сделаны срезы -- "холодильники", где скапливается масло, способствующее охлаждению утолщенной части поршня и предохраняющее поршень от заклинивания при его нагревании. Для этого же применяют поршни, у которых диаметр юбки больше диаметра головки и юбка имеет овальное сечение (большая часть овала перпендикулярна оси поршневого пальца). В результате можно получить наименьший зазор между юбкой и стенками цилиндра в холодном двигателе.

По наружному диаметру юбки поршни, как и гильзы, сортируют на три размерные группы: Б, С и М. Обозначение размерной группы наносят на днище поршня. При сборке группы поршня и гильзы должны быть одинаковыми. Поршни также сортируют на две размерные группы по диаметру отверстия под поршневой палец и маркируют краской (черной или желтой) на бобышках поршня.

На головке поршня некоторых двигателей сделаны мелкие кольцевые канавки глубиной 0,3 мм. В них задерживаются продукты сгорания масла (нагар), что предотвращает преждевременное закоксовывание поршневых колец.

Поршневые пальцы. Эти детали делают пустотелыми из стали. От осевого перемещения палец удерживается разжимными стопорными кольцами 11, которые установлены в канавках бобышек поршня. Палец соединяет поршень с шатуном. В отверстие втулки верхней головки шатуна палец вставляют с зазором, а в поршень -- с натягом. Во время работы двигателя между поршнем и пальцем при достижении рабочей температуры появляется зазор и палец может поворачиваться в бобышках поршня. Такой палец называют плавающим.

Поршневые кольца. По назначению кольца подразделяют на компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца предотвращают прорыв газов из камеры сгорания в картер. Их изготавливают из легированного чугуна или стали. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра. Поэтому часть кольца вырезана, вследствие чего при установке в цилиндр оно пружинит и хорошо прилегает к поверхности.

Вырез в поршневом кольце называют замком. Он может быть косым или прямым. Наибольшее распространение получило кольцо с прямым замком как более простое и дешевое в изготовлении. Для уменьшения утечки газов через зазоры в замках кольца устанавливают замками в разные стороны желательно на равном расстоянии по окружности. Для уплотнения, обеспечивающего герметичность цилиндра, на поршне размещают два-три компрессионных кольца. В канавках поршня кольца устанавливают с небольшим зазором, и они могут свободно перемещаться относительно поршня.

В поперечном сечении компрессионные кольца имеют различную форму. По сравнению с кольцом прямоугольного сечения кольцо 7 с конической наружной поверхностью имеет меньшую опорную поверхность, что обеспечивает его быструю приработку и хороший контакт с цилиндром по всей окружности. Некоторые компрессионные кольца 5 имеют по внутреннему диаметру сверху кольца фаску или выточку. При установке в цилиндр такие кольца деформируются (скручиваются) и прилегают к зеркалу цилиндра нижней кромкой. Поэтому скручивающиеся кольца работают подобно конусным и в то же время перемещаются в меньшей степени по поршню в вертикальном направлении. Трущуюся о цилиндр поверхность верхнего компрессионного кольца хромируют. У некоторых дизелей слою хрома (до 0,3 мм) придают выпуклую форму. Такое кольцо 9 лучше и быстрее прирабатывается.

Маслосъемные кольца препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания, снимая излишки масла со стенки цилиндра. Их устанавливают ниже компрессионных.

Они в отличие от компрессионных колец имеют сквозные прорези или состоят из двух колец скребкового типа. На поршни многих двигателей устанавливают составные маслосъемные кольца, изготовленные из двух стальных дисков и двух пружинных расширителей - осевого и радиального. Осевой расширитель 2, расположенный между дисками, плотно прижимает их к стенкам канавки поршня. Радиальный расширитель 3 плотно прижимает диски к цилиндру.

1.3 Кривошипно-шатунная группа

Шатуны. Эти детали соединяют поршни с коленчатым валом и передают ему усилие от давления газов, воспринимаемого поршнями. Шатун изготавливают из высококачественной стали в виде стержня с двумя головками.

Стержень 3 шатуна двутаврового сечения. В его верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку 2. Нижняя головка шатуна разъемная. Ее отъемная часть -- крышка 6. Верхняя половина головки изготовлена заодно с шатуном.

Внутренняя поверхность нижней головки шатуна обработана в сборе с крышкой. Поэтому крышки нижних головок шатунов невзаимозаменяемы. Для их правильной установки на боковую поверхность нижней головки шатуна и крышки наносят порядковый номер (считая первый от радиатора) и цифры комплектности, которые должны совпадать при сборке.

Обе половины головки соединены высокопрочными специальными шатунными болтами 10. Их гайки затягивают динамометрическим ключом и шплинтуют. В нижнюю головку шатуна устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух вкладышей 5 (верхнего и нижнего). От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются в гнездах усиками Р, входящими в расположенные на одной стороне шатуна пазы. Масло к поршневому пальцу подается через отверстие 11 или канал 12. Нижняя головка шатуна у большинства двигателей имеет прямой разъем, т.е. под прямым углом к оси тела шатуна. У некоторых двигателей плоскость разъема нижней головки шатуна выполнена под углом.

Косой разъем необходим для обеспечения прохода нижней части шатуна через гильзу при монтаже поршневой группы. При такой конструкции шатунные болты для крепления крышки ввертывают прямо в шатун. Чтобы предупредить самоотвертывание, под головки болтов устанавливают стопорные шайбы 14.

Коленчатый вал воспринимает усилие, передающееся от поршней через шатуны, и преобразует их в крутящий момент, а также используется для привода в действие различных механизмов и деталей двигателя.

Коленчатый вал. Такие детали штампуют из высококачественной стали или отливают из высокопрочного чугуна. Он состоит из опорных коренных шеек 1, шатунных шеек 11, соединяющих их щек 2, носка (передней части) и хвостовика (задней части). К щекам прикреплены или отлиты вместе с валом противовесы 12, необходимые для его уравновешивания. Шейки вала для большей износоустойчивости закалены токами высокой частоты (ТВЧ). В щеках вала проходят косые каналы, по которым масло поступает к шатунным подшипникам. Внутри шатунных шеек выполнены полости В для центробежной очистки масла. Полости закрыты резьбовыми пробками 17. При вращении коленчатого вала механические примеси (продукты изнашивания) под действием центробежной силы оседают на стенках полости. Очищенное масло выходит на поверхность шатунной шейки из средней части полости по трубке 18.

На каждой шатунной шейке коленчатого вала двигателей с V- образным расположением цилиндров закреплено по два шатуна, поэтому шейки имеют большую длину. На переднем конце коленчатого вала находятся одна или две шестерни для привода газораспределительного механизма и других механизмов, шкив 16привода вентилятора и генератора, а также храповик или болт для проворачивания коленчатого вала вручную. В некоторых двигателях распределительная шестерня размещена на заднем конце вала, где закреплен и маховик 5.

Чтобы масло не вытекало наружу, на концах коленчатого вала в местах выхода из картера установлены маслоотражатели а в корпусных деталях -- сальники.

Обычно на заднем конце коленчатого вала имеется буртик, с помощью которого вал удерживается от осевого перемещения. Для этого на последнем коренном подшипнике предусмотрены буртики или упорные полукольца 3. Продольные перемещения коленчатого вала некоторых двигателей ограничивают подобные устройства, расположенные на первой или средней коренной шейке.

Коренные подшипники, как и шатунные, выполнены в виде вкладышей 10, изготовленных из сталеалюминиевой ленты. Наружная часть ленты стальная, а внутренняя покрыта тонким слоем антифрикционного сплава, который выдерживает большие нагрузки и характеризуется высокой износостойкостью. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав или свинцовистую бронзу.

Вкладыши как шатунных, так и большинства коренных подшипников взаимозаменяемы. Верхние вкладыши имеют отверстие и кольцевую канавку для прохода масла к шейкам вала.

От осевых перемещений и проворачивания вкладыши удерживаются усиками, выштампованными на внешней поверхности, и их плотной посадкой в гнезде. При сборке усики вкладышей входят во фрезерованные канавки, выполненные на постелях вкладышей в блок-картере или крышке подшипника.

Маховик. Эта деталь представляет собой тяжелый чугунный диск. С задней стороны маховика некоторых двигателей предусмотрена выточка для размещения сцепления. На переднем торце находится углубление, по которому определяют положение поршня первого цилиндра. При совпадении этого углубления с отверстием в картере маховика поршень первого цилиндра находится в положении, соответствующем моменту начала подачи топлива к первому цилиндру. В некоторых двигателях это совпадение соответствует положению поршня в в.м.т. На маховиках нанесены метки с номерами цилиндров, в которых происходит такт сжатия. Метки и углубления используют при регулировке зазоров между клапанами и коромыслами.

На ободе маховика напрессован или закреплен болтами стальной зубчатый венец 9. Он необходим для проворачивания коленчатого вала от пускового устройства или стартера.

1.4 Уравновешивание двигателей

При движении и вращении деталей кривошипно-шатунного механизма возникают инерционные силы поступательно движущихся масс и центробежные силы вращающихся масс. Эти силы передаются на остов двигателя и раму трактора. При периодическом изменении сил инерции возникает вибрация двигателя и машины в целом. Эта вибрация ослабляет резьбовые соединения деталей, дополнительно нагружает подшипники коленчатого вала и ускоряет их изнашивание.

Уравновешивание сил инерции достигается выбором определенного числа цилиндров, расположением колен вала и применением дополнительных движущихся масс - противовесов. Колена вала четырехцилиндровых двигателей расположены под углом 180°. Силы инерции двух крайних поршней и шатунов, движущихся в одну сторону, почти полностью уравновешиваются силами инерции двух средних поршней и шатунов, движущихся в противоположную сторону. В двухцилиндровом двигателе сила инерции возвратно-поступательно движущихся масс может быть полностью уравновешена специальным уравновешивающим механизмом. Он состоит из двух грузов 2, закрепленных на концах балансирного вала 3. Последний опирается на втулки, приводится во вращение от коленчатого вала и имеет с ним одинаковую частоту вращения. На маховике и шкиве привода вентилятора расположены противовесы и 5. Сила инерции Ри1, действующая по оси первого цилиндра, равна силе инерции Рк2, действующей по оси второго цилиндра, и их сумма равна нулю. Но как равные и противоположно направленные, они создают момент, действующий в плоскости осей цилиндров. Этот момент уравновешивается суммарным моментом, создаваемым грузами 2, противовесами 7 и 5.

Уравновешивающий механизм устанавливают в четырехцилиндровом двигателе средней мощности. Он включает в себя два груза 2, которые вращаются в противоположные стороны с частотой, в 2 раза превышающей частоту вращения коленчатого вала. Грузы отлиты заодно с осями, запрессованными в шестерни 7. Оси грузов вращаются в роликовых цилиндрических подшипниках, установленных в корпусе 10. Шестерни приводятся во вращение от зубчатого венца 9, вмонтированного на средней части коленчатого вала и расположенного около третьей коренной шейки.

От вращения грузов возникают центробежные силы Рю которые раскладываются на составляющие силы (горизонтальные и вертикальные). Горизонтальные силы действуют в противоположных направлениях и уравновешивают одна другую. Вертикальные силы складываются (сумма равна Д) и уравновешивают по вертикали сумму инерционных сил Ря во всех четырех цилиндрах.

Механизм устанавливают на двигатель при положении поршня первого цилиндра в в.м.т. Шестерни должны быть установлены по меткам, нанесенным на их зубьях и впадинах. Боковой зазор в зацеплении шестерен с венцом (в пределах 0,2-0,35 мм) регулируют прокладками 8.

1.5 Условия нормальной работы. Возможные неисправности

Признаки работоспособного состояния кривошипно-шатунного механизма заключаются в следующем:

- дизель работает на номинальном режиме без перебоев, дыма и стука;

- давление масла в смазочной системе находится в допустимых пределах;

- расход масла (на угар) не выше допустимого значения.

Для обеспечения нормальных условий работы деталей кривошипно-шатунного механизма не допускаются: эксплуатация нового двигателя без обкатки; загрузка недостаточно прогретого двигателя; работа двигателя при давлении масла ниже допустимого значения; длительная работа двигателя на холостом ходу, вызывающая закоксовывание поршневых колец; продолжительная работа при перегрузке; использование масел нерекомендованных сортов; работа двигателя без воздухоочистителя или с подсосом воздуха в соединениях впускных трубопроводов.

Обслуживание кривошипно-шатунного механизма сводится в основном к устранению причин, способствующих его преждевременному износу. Для этого необходимо: своевременно менять масло в картере дизеля; следить за исправной очисткой воздуха от пыли; не перегружать дизель; контролировать работу дизеля по приборам и на слух.

В процессе эксплуатации могут возникнуть следующие неисправности кривошипно-шатунного механизма.

Возможные неисправности кривошипно-шатунного механизма

2. Механизм газораспределения

2.1 Устройство и работа

В четырехтактных дизельных двигателях применяют клапанный механизм газораспределения, который предназначен для своевременной подачи в цилиндры воздуха и для выпуска из них отработавших газов. Для этого клапаны в определенные моменты открывают и закрывают впускные и выпускные каналы головки цилиндров, которые сообщают цилиндры двигателя с впускным и выпускным трубопроводами.

Механизм газораспределения включает в себя клапаны 1 с пружинами 3, распределительный (кулачковый) вал 15, детали, передающие движение от вала клапану, и распределительные шестерни.

В передаточные детали входят толкатели, штанги, коромысла и оси коромысел со стойками. Механизм газораспределения работает следующим образом.

Вращение коленчатого вала передается через распределительные шестерни на распределительный вал. Кулачок 8 распределительного вала набегает на толкатель 7 и поднимает его вместе со штангой 6. Она, действуя через регулировочный винт 5, поднимает один конец коромысла, а другой опускает вместе с клапаном 1. Пружины 3 сжимаются.

Когда кулачок распределительного вала сходит с толкателя, давление коромысла на клапан прекращается и он под действием пружин плотно закрывает гнездо.



Впускной и выпускной клапаны по конструкции одинаковые, но отличаются размерами тарелок. Диаметр тарелки впускного клапана больше, чем диаметр тарелки выпускного. Для большей износостойкости клапаны изготавливают из легированной стали: впускной -- из хромистой, а выпускной -- из сильхромовой (жароупорной).

Края тарелок выполнены под углом наклона 45°. Их рабочие части (фаски) притирают к краям отверстия (седлам) в головке цилиндров. Ширина притертой полоски 1,5-2,5 мм. На нижней поверхности тарелки имеется прорезь, в которую устанавливают наконечник приспособления для притирки клапана. Переход от тарелки к стержню плавный.

В верхней части стержня клапана предусмотрена выточка для установки конических сухариков 12, с помощью которых клапан прочно держится в тарелке 13 пружин. Стержень клапана входит в чугунную направляющую втулку 2, запрессованную в отверстие головки цилиндров. На стержни устанавливают стопорное кольцо 14, предотвращающее выпадение клапана из втулки в цилиндр при обрыве стержня.

Коромысло клапана изготавливают из стали. Оно представляет собой двуплечий рычаг с отверстием в средней части. На одном плече имеется утолщение, называемое бойком. Его рабочая часть отполирована и закалена. На другом плече расположено отверстие с резьбой, в которое ввернут регулировочный винт со сферической выемкой для верхнего наконечника штанги. Регулировочный винт 5 необходим для регулировки теплового зазора между клапаном и коромыслом. Для предотвращения самопроизвольного отвертывания этого винта служит контргайка, находящаяся на его верхнем конце. В центральное отверстие коромысла запрессованы втулки, на которых оно свободно поворачивается на пустотелых стальных осях 9.

Через внутренние отверстия осей, соединенных втулкой, проходит масло для смазывания клапанов, кулачков распределительного вала и передаточных деталей. Напротив втулок и коромысел в осях расположены радиальные сверления. На их наружную поверхность надевают пружины, предотвращающие смещение коромысел вдоль оси. Оси коромысел закреплены в стойках 10, которые крепят к головке цилиндров шпильками и гайками.

Штанга представляет собой тонкий стальной пруток с закаленными концами.

Толкатель изготовлен из стали. Он имеет форму стакана. Оси толкателей смешены относительно кулачков и во время работы поворачиваются, что обеспечивает их равномерный износ.

Распределительный вал стальной. На нем находятся три опорные шейки и восемь кулачков. Два крайних и два средних кулачка 16 служат для открытия выпускных, а остальные - для открытия впускных клапанов. Определенное расположение кулачков соответствует порядку работы двигателя. Для удобства установки вала диаметры опорных шеек, начиная с передней, должны последовательно уменьшаться.

Фазами газораспределения называют продолжительность открытия клапанов. Их выражают в градусах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. На диаграмме видно, что клапаны открываются с опережением, а закрываются с запаздыванием. Это необходимо для наиболее полной очистки цилиндров от отработавших газов и лучшего наполнения цилиндров чистым воздухом, что ведет к повышению мощности двигателя. Углы, показанные на диаграмме, зависят от взаимного расположения кулачков, их профиля и значения зазора между клапанами и коромыслами.

Распределительные шестерни стальные, косозубые (за исключением шестерен 1 и 3, которые имеют прямые зубья). Они размещены в картере шестерен и предназначены для передачи вращения от коленчатого вала на распределительный вал и валы топливного, гидравлического и масляного насосов. Вращение от коленчатого вала на распределительный вал и вал топливного насоса передается через промежуточную шестерню 6, которая свободно вращается на оси, запрессованной в блок-картер. В центральное отверстие промежуточной шестерни запрессована бронзовая втулка.

От осевого перемещения промежуточная шестерня удерживается шайбой, закрепленной болтами к торцу оси. Вследствие того что у четырехтактных двигателей распределительный вал и вал топливного насоса должны вращаться в 2 раза медленнее коленчатого, их шестерни имеют в 2 раза больше зубьев, чем шестерни коленчатого вала.

Для согласования начала открытия и закрытия клапанов с определенным положением поршней в цилиндрах шестерня 5 зафиксирована на распределительном валу штифтом, запрессованным во фланец вала, и установлена с шестерней 2 коленчатого вала и шестерней 7 топливного насоса по меткам относительно положения шестерни промежуточного вала.

2.2 Декомпрессионный механизм

Чтобы прокрутить коленчатый вал дизеля во время регулировки его механизмов или при пуске, требуется затратить значительные усилия на преодоление сопротивления воздуха, сжимаемого в цилиндрах. Для уменьшения этого сопротивления на двигателях применяют вспомогательный декомпрессионный механизм (декомпрессор), с помощью которого приоткрываются клапаны и из цилиндров при такте сжатия воздух выходит в атмосферу. Благодаря этому значительно снижается усилие, необходимое для вращения коленчатого вала. Декомпрессионный механизм входит в систему пуска двигателя, но конструктивно он объединен с механизмом газораспределения.

Декомпрессионный механизм, воздействующий на коромысла. Такой механизм состоит из двух соединенных валиков, установленных над коромыслами, и рычага 5 с фиксатором. На валиках 3 против клапанов имеются винты 4. При выключенном положении декомпрессионного механизма головки винтов на валиках обращены вбок и не мешают нормальной работе распределительного механизма. Когда декомпрессор включают в работу, валики поворачиваются и головками винтов нажимают на длинные плечи коромысел 2, открывая клапаны 1.

В рабочем положении валики декомпрессора фиксируются защелкой с пружиной. Опускание клапана регулируют поворотом винта 4 в валике.

Декомпрессионный механизм, воздействующий на толкатели. Этот механизм включает в себя четыре валика 12, концы которых установлены в кольцевых выточках толкателей 13, рычаг 5 и соединительные детали. На каждом валике 12 выполнена лыска. Если лыски валиков направлены вверх (декомпрессор выключен), то толкатели свободно перемещаются и распределительный механизм работает нормально. Когда рукоятку декомпрессора устанавливают во включенное положение, валики поворачиваются лысками вбок и концы валиков цилиндрической поверхностью поднимают толкатели впускных клапанов, клапаны опускаются и во всех цилиндрах компрессия исчезает.

В отличие от декомпрессионного механизма, воздействующего на коромысла, в механизме, воздействующем на толкатели, опускание клапанов не регулируют.

2.3 Техническое обслуживание. Возможные неисправности

На нормальную работоспособность механизма газораспределения влияют затяжка головок цилиндров и стоек коромысел, исправное состояние всех деталей, установка распределительных шестерен по меткам и правильная регулировка зазоров между клапанами и коромыслами.

Своевременность открытия и закрытия клапанов может быть нарушена из-за неотрегулированного зазора между клапанами и коромыслами. При слишком малом или большом зазоре снижается мощность двигателя и увеличивается удельный расход топлива. При малом зазоре клапан горячего двигателя неплотно сидит в гнезде из-за удлинения стержня клапана при нагревании, что приводит к быстрому выгоранию фасок клапана и седла.

При большом зазоре уменьшается продолжительность открытого состояния клапана и слышится металлический стук в зоне расположения клапана, сопровождаемый интенсивным износом бойка коромысла и стержня клапана.

Зазоры между клапанами и коромыслами регулируют при ТО-2 в такой последовательности. Колпак головки цилиндра очищают от пыли и снимают. После подтяжки крепления стоек, вращая коленчатый вал, определяют по движению коромысел клапанов окончание тактов впуска (когда закроется впускной клапан) и начало такта сжатия в первом цилиндре.

Коленчатый вал вращают до прихода поршня в в.м.т. Для этого используют шпильку, которую устанавливают в отверстие картера маховика.

При такте сжатия замеряют зазор между стержнем клапана и бойком коромысла. Если зазор нарушен, то его регулируют отверткой, гаечным ключом и щупом.

Для этого отпускают контргайку 2 регулировочного винта, поворачивают винт 3 до получения необходимого зазора, который контролируют щупом 5.

После того как будет затянута контргайка, зазор проверяют щупом вторично.

Если на двигателе установлен регулируемый декомпрессионный механизм, то одновременно регулируют декомпрессор первого цилиндра. Валик 3 устанавливают так, чтобы оси винтов 4 были расположены вертикально. Ослабляют контргайку и вывертывают винт так, чтобы он отошел от коромысла. Затем винт завертывают до касания бойка коромысла с клапаном. После этого завертывают винт на один оборот и затягивают контргайку.

Последовательно поворачивая коленчатый вал четырехцилиндрового двигателя на пол-оборота, регулируют зазоры между клапанами и коромыслами, а также декомпрессор во всех остальных цилиндрах в порядке их работы.

После регулировки зазоров между клапанами и коромыслами и декомпрессионного механизма устанавливают на место колпак головки цилиндров. Утечка масла из-под колпака головки цилиндров недопустима.

В процессе эксплуатации тракторов могут возникнуть следующие неисправности механизма газораспределения.

Возможные неисправности механизма газораспределения

Размещено на Allbest.ru

...