для чего устанавливают распределительные шестерни по меткам
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Распределительная шестерня
Распределительные шестерни смазываются маслом, поступающим самотеком по каналам для стока масла из головки цилиндров. [1]
Распределительные шестерни изготовляют ко-созубыми, что обеспечивает их бесшумную работу. [2]
Распределительные шестерни изготовляют косозубыми, что обеспечивает их бесшумную работу. На двигателе КамАЗ привод распределительного вала осуществляется пятью распределительными шестернями, расположенными в задней части блока цилиндров. [3]
Распределительные шестерни ( рис. 148) приводят в действие газораспределительный механизм и магнето. Ведущей является шестерня коленчатого вала. Шестерни расположены в верхнем картере и закрыты крышкой. [4]
Распределительные шестерни ( рис. 17) стальные, косозубые, за исключением шестерен / привода масляного насоса и ведущей ее шестерни 3, которые имеют прямые зубья. Шестерни размешаются в картере шестерен. Они предназначены для передачи вращения от коленчатого вала на распределительный вал, 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, прикрепленной болтами к торцу оси. Вследствие того, что у четырехтактных двигателей распределительный вал и вал топливного насоса должны вращаться в два раза медленнее, чем коленчатый вал, их шестерни имеют в два раза большее число зубьев, чем шестерня коленчатого вала. [6]
Распределительные шестерни при сборке следует вводить в зацепление по меткам. Метка О на зубе шестерни коленчатого вала должна совпадать с риской между зубьями шестерни распределительного вала ( фиг. [7]
Распределительные шестерни при сборке следует вводить в зацепление по меткам. Метку О на зубе шестерни коленчатого вала необходимо совмещать с меткой О, имеющейся между зубьями шестерни распределительного вала ( фиг. [8]
Распределительные шестерни должны быть при сборке установлены так, чтобы метки, имеющиеся на них, совпадали ( фиг. [9]
Распределительные шестерни служат для привода распределительного вала, топливного насоса, насоса системы смазки и гидросистемы трактора. Шестерня распределительного вала соединяется с ведущей шестерней коленчатого вала или непосредственно, или через промежуточную шестерню у некоторых моделей двигателей. [11]
Распределительные шестерни стальные размещены в картере шестерен. Вращение от шестерни 12 ( рис. 8) коленчатого вала передается промежуточной шестерне 2, свободно вращаюдойся на опорной оси 8, крепящейся к блоку цилиндров. С промежуточной шестерней находится в зацепледии шестерня 5 распределительного вала и шестерня / привода топливного насоса, вращающаяся на цилиндрической поверхности установочного фланца топливного насоса. [12]
Распределительные шестерни закрывают крышкой, которая крепится к переднему торцу блока. [14]
Для чего нужна разрезная шестерня распредвала? Методика настройки
Для чего нужна разрезная шестерня?
Мощность и крутящий момент двигателя определяются: рабочим объемом; проходными сечениями каналов и длиной систем впуска и выпуска; фазы газораспределения (далее — ФГР) — периодами открытого и закрытого состояния клапанов, выраженные в градусах поворота коленвала относительно верхней и нижней мертвых точек (ВМТ и НМТ). ФГР обычно изображают в виде круговых диаграмм.
фазы газораспределения двигателя ВАЗ 21083 круговая диаграмма ФГР
Монтаж разрезанной шестерни рекомендуется по 2 причинам:
1. При крупносерийном производстве двигателей отклонения размеров деталей от заданных чертежей неизбежны. За счет отклонения размеров деталей механизма газораспределения и кривошипно-шатунного механизма, фактические ФГР двигателя одной модели могут отличаться от номинальных до ±10° по коленвалу, что составляет погрешность в пределах одного зуба на шестерне.
Для компенсации такой погрешности практикуется установка разрезанной шестерни, позволяющей изменить положение ее зубчатого венца относительно ступицы с шагом 0°, в отличии от заводской сплошной шестерни, которая фиксируется только в одном положении и отойти от него можно лишь на зуб вперед или назад с шагом 17° по коленвалу. Как следствие — заметная потеря в мощности и моменте вместо предполагаемой прибавки.
2. Применение тюнинговых и спортивных распредвалов с увеличенным подъемом кулачков и измененным профилем. Установка такого вала со стандартной шестерней дает прибавку по мощности и моменту. Настройка такого на эффективные ФГР при помощи разрезанной шестерни добавляет еще 3% по мощности.
Методика настройки на двигателе ВАЗ 2108 – 2110, 8 клапанов
разрезная шестерна распредвала 1. Берем разрезную шестеренку (шкив) и помечаем на ней (на неподвижной и подвижной частях) стандартную метку, сравнивая со стандартной шестерней (шкивом) распредвала.
2. Монтируем разрезанную шестерню на распредвал, надеваем ремень ГРМ на шестерню. Проверяем совпадение установочных меток на шкиве распределительного вала и задней крышки ремня, а также находится ли метка на маховике (в люке картера сцепления) против среднего деления шкалы.
3. Контролируем впускной и выпускной клапан 4 цилиндра по перекрытию: при грамотно выставленных фазах впускной и выпускной клапан должны быть открыты на определенную величину, заданную при проектировании вала(для равноподъемных валов клапаны, как правило должны быть открыты на равную величину). Если требуемого перекрытия нет, то ослабляем наружные болты шестерни и поворачиваем распредвал относительно внешней части шестерни, выставляя его. Таким образом получаем нулевое (оптимальное) положение распределительного вала.
4. В зависимости от того, что хотим получить, можно произвести дополнительную коррекцию фаз газораспределения методом контрольных поездок.
Поворачивая распредвал относительно коленвала по ходу вращения (на опережение), увеличиваем начальный угол открытия впускного клапана до ВМТ и уменьшаем угол газодинамического наддува (запаздывание закрытия впускного клапана до НМТ), улучшая тем самым тягу на нижних и средних оборотах.
Поворачивая распредвал относительно коленвала против хода вращения (на запаздывание) увеличиваем угол газодинамического наддува, дозаряжая цилиндры на высоких оборотах и получая дополнительную мощность.
Практика показывает, что «играя фазами» не стоит уходить от точки перекрытия в +_ больше, чем на 1/3-1/2 зуба по шкиву, что соответствует 3-4 градусам по распредвалу.
При корректировке фаз ГРМ на карбюраторных автомобилях, не забывайте каждый раз после вращения распредвала, выставлять заново начальный угол опережения зажигания, т.к. трамблер с распределительным валом имеет жесткую связь через муфту датчика распределителя зажигания.
Методика настройки на двигателе ВАЗ 2110-2112, 16 клапанов
Устанавливаем новые распределительные валы.
Выставляем, примерно, перекрытия клапанов, ориентируясь по меткам стандартных шкивов, подводим поршень 1-го и 4-го цилиндра в ВМТ и одеваем ремень.
Устанавливаем планку для индикаторов часового типа (необходимо 3 штуки: для определения перемещения впускного, выпускного валов и положения ВМТ) и сами индикаторы.
Находим поочередно нулевые (закрытые) положения впускного и выпускного клапанов 4-го цилиндра и положение его ВМТ. После этого выставляем требуемые перекрытия по индикаторам, используя разрезные шкивы.
Затягиваем фиксирующие болты разрезных шкивов, проворачиваем 1 оборот коленвала и проверяем установки.
Собираем двигатель и заводим.
В том случае, когда установки производителя по тем или иным причинам могут не являться оптимальными, придется корректировать положение валов, контролируя цикловое наполнение контрольными замерами на дороге.
Методика настройки на двигателе ВАЗ «классика», 8 клапанов
Устанавливаем новый распределительный вал.
Выставляем, примерно, перекрытие клапанов, ориентируясь по меткам стандартной шестерни, подводим поршень 1-го и 4-го цилиндра в ВМТ и одеваем цепь.
Устанавливаем планку для индикаторов часового типа (необходимо 3 шт.: для определения перемещения впускного, выпускного клапанов и положения ВМТ) и сами индикаторы. Ножки индикаторов опираем на рокеры.
Находим, поочередно, нулевые (закрытые) положения впускного и выпускного клапанов 1-го цилиндра и положение его ВМТ точно. После этого выставляем требуемое перекрытие по индикаторам, используя разрезную шестерню (необходимо не забыть о том, что рокер имеет передаточное отношение, также как имеет значение, на какое место на рокере опирается ножка индикатора). Если вы устанавливаете равнофазный и равноподъемный распредвал, то можно, просто, найти его нулевое положение (когда оба клапана открыты на одинаковую величину), не вдаваясь в величины множителя рокера.
Затягиваем фиксирующие болты разрезной шестерни, проворачиваем 1 оборот коленвала и проверяем установки.
Собираем двигатель и заводим.
В том случае, когда установки производителя по тем или иным причинам могут не являться оптимальными, придется корректировать положение валов, руководствуясь динамическими замерами или субъективными ощущениями. Ведь двигатель вы настраиваете под себя
Распределительные шестерни привода механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания
Распределительные шестерни являются наиболее распространёнными деталями привода газораспределительного механизма при нижнем расположении распределительного вала. Данные шестерни изготавливаются из чугуна, стали либо пластмассы и располагаются в большинстве двигателей в передней части коленчатого вала. Иногда распределительные шестерни устанавливаются со стороны маховика, рядом с гасителем крутильных колебаний – это относится к высокооборотным дизельным двигателям, имеющим длинные коленчатые валы (ЯМЗ-240, СМД-60 и прочие).
С целью снижения шума и обеспечения плавного зацепления применяются цилиндрические косозубые шестерни, выполненные из текстолита и напрессованные на ступицу из металла. Широкое распространение получили пластмассовые шестерни, отлитые под давлением. Установленные на распределительном валу косозубые шестерни приводят к возникновению силы, которая стремится сдвинуть вал вдоль его оси.
В двигателях ЯМЗ, ЗМЗ-53, СМД-60, ЗИЛ-130 и прочих шестерни (10) и (12) [рис. 1, б)] коленчатого и распределительного валов входят в зацепление между собой, тогда как в двигателях Д-144, Д-240, А-01 и прочих шестерня [рис. 2, в)] коленчатого вала соединяется с шестернёй (5) распределительного вала через промежуточную шестерню (2).
Рис. 1. Конструктивные схемы приводов распределительного вала.
а) – Привод распределительного вала посредством промежуточных торсионных валов с коническими шестернями (Д-12);
б) – Привод распределительного вала посредством цилиндрических шестерён (ЗМЗ-53, ЗИЛ-130);
в) – Привод распределительного вала посредством цилиндрических шестерён (КамАЗ-740);
г) – Привод распределительного вала посредством цепных передач (М-2140, ВАЗ);
д) – Привод распределительного вала посредством ремённой передачи с зубчатыми пластмассовыми ремнями;
1) – Распределительный вал выпускных клапанов;
2) – Распределительный вал впускных клапанов;
3) – Кулачковый вал топливного насоса;
4) – Вертикальный вал;
5) – Промежуточный наклонный вал;
6) – Коническая шестерня коленчатого вала;
7) – Коническая шестерня промежуточного вала;
8) – Коническая шестерня распределительного вала;
9) – Коническая шестерня кулачкового вала;
10) – Распределительная цилиндрическая шестерня коленчатого вала;
12) – Шестерня распределительного вала;
13) – Распределительная цилиндрическая шестерня коленчатого вала;
14) – Промежуточная шестерня;
15) – Промежуточная шестерня;
16) – Шестерня распределительного вала;
17) – Шестерня привода топливного насоса;
18) – Шестерня привода гидроусилителя руля;
19) – Шестерня привода компрессора;
20) – Распределительная цилиндрическая шестерня коленчатого вала;
21) – Ведомая ветвь цепи;
22) – Башмак натяжного механизма;
23) – Натяжной механизм;
24) – Распределительный вал;
25) – Шестерня распределительного вала;
27) – Шестерня привода масляного насоса;
28) – Ведущая ветвь цепи.
Рис. 2. Диаграммы газораспределения и схема расположения шестерён привода различных механизмов двигателя.
а) – Диаграмма газораспределения дизельного двигателя А-41;
б) – Диаграмма газораспределения карбюраторного двигателя ЗМЗ-53;
в) – Схема расположения шестерён привода газораспределительного и прочих механизмов дизельного двигателя А-41;
1) – Шестерня коленчатого вала;
2) – Промежуточная шестерня;
3) – Шестерня привода насоса гидроусилителя;
4) – Шестерня привода топливного насоса;
5) – Шестерня привода механизма газораспределения;
6) – Шестерня привода насоса гидросистемы;
7) – Шестерня привода масляного насоса.
Также к системе распределительных шестерён относятся шестерни (3), (4), (6), (7) [рис. 2, в)], которые предназначаются для привода топливных, а также масляных насосов и прочих механизмов двигателя. Все распределительные шестерни (кроме промежуточных) крепятся на валах (посредством шпонок либо болтов) в строго определённых положениях.
В процессе сборки двигателей (для установки фаз газораспределения) на распределительные шестерни и звёздочки привода механизма газораспределения наносятся специальные метки, которые либо совмещаются (применительно к шестерням), либо устанавливаются в определённом положении (применительно к цепным и зубчатым ремённым приводам).
Газораспределительный механизм. Назначение, деталии узлы ГРМ
Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в камеры сгорания горючей смеси (карбюраторные и газосмесительные двигатели) или воздуха (дизельные двигатели) и выпуска из них отработавших газов.
Газораспределительные механизмы различают по расположению клапанов в двигателе. Они могут быть с верхним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их обслуживания, позволяет получить компактную камеру сгорания и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.
Газораспределительный механизм (рис. 8) состоит из:
• механизма привода распределительного вала;
Рис. 8. Газораспределительный механизм V-образного двигателя
с верхним расположением клапанов
Работу газораспределительного механизма рассмотрим на примере двигателя с V-образным расположением цилиндров.
Распределительный вал находится в «развале» блока двигателя, то есть между его правым и левым рядами цилиндров, и приводится во вращение от коленчатого вала через
блок распределительных шестерен. При цепном или ременном приводе вращение распределительного вала осуществляется с помощью соответственно цепной или зубчатой ременной передачи (рис. 9).
При вращении распределительного вала кулачок набегает на толкатель и поднимает его вместе со штангой. Верхний конец штанги надавливает на регулировочный винт, установленный во внутреннем плече коромысла. Коромысло, проворачиваясь на своей оси, наружным плечом нажимает на стержень клапана и открывает отверстие впускного или выпускного клапана в головке цилиндров строго в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров.
Под фазами газораспределения понимают моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, которые выражаются в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Фазы газораспределения подбирают опытным путем в зависимости от числа оборотов двигателя и конструкции впускных и выпускных патрубков.
Заводы-изготовители указывают фазы газораспределения для своих двигателей в виде таблиц или диаграмм. Правильность установки газораспределительного механизма определяется по установочным меткам, которые располагаются на распределительных шестернях или приводном шкиве блока цилиндров двигателя. Отклонение при установке фаз приводит к выходу из строя клапанов или двигателя в целом. Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении регламентируемого теплового зазора в клапанном механизме данной модели двигателя. Нарушение величины этого зазора приводит к ускоренному износу клапанного механизма и потери мощности двигателя.
Детали газораспределительного механизма двигателя A3ЛK-412:
1 — ось коромысел выпускных клапанов; 2 и 12 — шайбы; 3 — втулки; 4 — пружины; 5 — коромысла; 6 — болт; 7 — планка; 8 — звездочка; 9 — штифт; 10 — распределительный вал; 11 — винт; 13 — установочный фланец; 14 — контргайка; 15 — нажимной винт; 16 — колпачок; 17 — сухари; 18 — наконечник клапана; 19 — упорная шайба; 20 и 23 — опорные шайбы; 21 — внутренняя пружина клапана; 22 — наружная пружина клапана; 24 — направляющие втулки; 25 — седло выпускного клапана; 26 — седло впускного клапана; 27 — выпускной клапан; 28 — впускной клапан; 29 — ось коромысел впускных клапанов.
Рис. 9. Цепной привод газораспределительного механизма с верхним расположением распределительного вала:1 — коленчатый вал; 2 — ведущая звездочка; 3 — цепь; 4 — башмак натяжного устройства; 5 — натяжное устройство; 6 — ведомая звездочка; 7 — распределительный вал; 8 — рычаг привода клапана; 9 — клапаны; 10 — втулка регулировочного болта; 11 — регулировочный болт; 12 — успокоитель цепи; 13 — звездочка привода масляного насоса и прерывателя-распределителя
У четырехцилиндровых однорядных двигателей такты чередуются через 180° и порядок работы цилиндров может
В V-образных восьмицилиндровых четырехтактных двигателях шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90°, и при угле развала двигателя 90° одноименные такты будут перекрываться в левом ряду цилиндров по отношению к правому ряду на 90° или 1/4 оборота коленчатого вала (см. приложение). Эти двигатели имеют следующий порядок работы цилиндров: 1—5—4—2—6—3— 7—8 (рис.10).
Рис. 10. Схема порядка работы цилиндров 4-тактного восьмицилиндрового V-образного двигателя быть 1—3—4—2 (АЗЛК, ВАЗ) или 1—2—4—3 (ГАЗ).
Знание порядка работы цилиндров необходимо для правильного подсоединения проводов к свечам зажигания карбюраторных двигателей или трубопроводов высокого давления дизельных двигателей, а также при регулировке тепловых зазоров клапанного механизма.
ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
Распределительный вал служит для открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизма в определенной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.
Распределительные валы отковывают из стали с последующей цементацией и закаливанием токами высокой частоты. На некоторых двигателях валы отливают из высокопрочного чугуна. В этих случаях поверхность кулачков и шеек вала отбеливается и затем шлифуется. Для уменьшения трения между шейками и опорами в отверстия запрессовывают стальные, покрытые антифрикционным слоем, или металлокерамические втулки.
Между опорными шейками распределительного вала располагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной и выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.
Шестерни распределительных валов изготовляют из чугуна или текстолита, приводную распределительную шестерню коленчатого вала — из стали. Зубья у шестерен косые, что вызывает осевое перемещение вала. Для предупреждения осевого смещения предусмотрен упорный фланец, который закреплен на блоке цилиндров между торцом передней опорной шейки вала и ступицей распределительной шестерни (рис. 11).
В четырехтактных двигателях рабочий процесс происходит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала.Это возможно, если распределительный вал за это время сделает в два раза меньшее число оборотов. Поэтому диаметр шестерни, установленной на распределительном валу, делают в два раза большим, чем диаметр шестерни коленчатого вала.
Рис. 11. Устройство для ограничения осевого и смещения распределительного вала
Для правильной работы двигателя кривошипы коленчатого вала и кулачки распределительного вала должны находиться в строго определенном положении относительно друг друга. Поэтому при сборке двигателя распределительные шестерни вводятся в зацепление по имеющимся на их зубьях меткам: одной — на зубе шестерни коленчатого вала, а другой — между двумя зубьями шестерни распределительного вала. На двигателях, имеющих блок распределительных шестерен, установка их производится также по меткам (рис. 12).
Толкатели передают усилие от кулачков распределительного вала к штангам. Изготовляют их из чугуна и стали. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми и имеют сферические углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, либо в прикрепленных к нему специальных корпусах. Для предотвращения неравномерности износа их рабочих поверхностей толкатели все время провертываются вокруг своих осей за счет выпуклой поверхности их нижней головки и скошенной поверхности кулачка распределительного вала.
Рис. 12. Совмещение меток распределительных шестерен
Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам и выполняются в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюминиевых трубок с запрессованными с обеих сторон сферическими стальными наконечниками. Штанга упирается с одной стороны в углубление толкателя, а с другой в сферическую поверхность регулировочного винта коромысла.
Коромысло передает усилие от штанги к клапану. Выполняют его в виде двуплечего рычага, посаженного на ось. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги-толкателя, что позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме. Для уменьшения трения коромысла об ось в отверстие запрессовывается бронзовая втулка. Устанавливают коромысла на полых стальных осях, которые бывают общими для всех цилиндров или изготовляются отдельно для каждого цилиндра. Оси закрепляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрических пружин. Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршня в цилиндре и от порядка работы двигателя.
Клапан (рис. 13) состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Головка имеет узкую рабочую кромку — фаску, скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного, что обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра зарядом горючей смеси.
Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны или их головки — из жаростойкой стали. Седла клапанов запрессованы в головку или блок цилиндров и изготовляются из жаропрочного чугуна. На фаску головки клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав.
Фаска головки клапана должна плотно прилегать к фаске седла клапана. С этой целью сопрягаемые поверхности притирают. Так как выпускной клапан из-за омывания его отработавшими газами испытывает большие температурные нагрузки по сравнению с впускным клапаном, его стержень заполняют металлическим натрием. Металлический натрий имеет высокую теплопроводность и низкую температуру плавления, чем способствует отводу тепла от головки к стержню, затем к направляющей втулке. Выпускные клапаны также могут иметь механизм их принудительного проворачивания при работе, что предотвращает их заедание и обгорание.
Рис. 13. Клапан и детали крепления
Клапан к седлу прижимается одной или двумя клапанными пружинами (в последнем случае пружины должны иметь различное направление витков с целью гашения колебаний).
Стержень клапана цилиндрический и в верхней части имеет выточку для фиксации деталей крепления клапанной пружины. Стержни клапанов перемещаются по чугунным или металлокерамическим направляющим втулкам, запрессованным в головку цилиндров двигателя.
Для предотвращения попадания масла в камеру сгорания цилиндра по зазору между стержнем клапана и его направляющей втулкой ставят уплотнение из маслобензостойкой резины в виде колпачка или сальника.
В настоящее время при производстве двигателей легковых автомобилей все чаще применяют четырехклапанную конструкцию, когда в каждом цилиндре установлены два впускных и два выпускных клапана. Совместно с расположением свечи зажигания по центру камеры сгорания это улучшает наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси, сокращает время сгорания рабочей смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.
2. Назвать детали газораспределительного механизма.
3. Что такое фазы газораспределения?
4. Что называется порядком работы цилиндров?
6. Как устроен привод газораспределительного механизма?