Й вопрос. Назначение, устройство и работа ГРМ

Назначение. Назначение газораспределительного механизма (ГРМ) ― своевременное открытие и закрытие клапанов, необходимое для осуществления тактов впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. В каждом цилиндре установлены по два клапана ― впускной и выпускной.

Устройство. Газораспределительный механизм (ГРМ) состоит из: седла клапана, клапана, направляющей втулки клапана, пружины, сухариков, тарелки, регулировочного болта, контрагайки, толкателя, кулачка распределительного вала (с нижним расположением клапанов); маслоотражательного колпачка, тарелки, втулки, сухариков, седла гнезда, клапана, направляющей втулки, стопорного кольца направляющей втулки, опорной шайбы пружины, пружины, коромысла, контрагайки, регулировочного болта, оси коромысла, штанги, направляющей толкателя, толкателя и кулачка (с верхним расположением клапанов). Кроме того, в устройство ГРМ с верхним или нижним расположением клапанов обязательно входит распределительный вал.

Работа. Газораспределительные механизмы применяют с верхним и нижним расположением клапанов.

Распределительный вал, который устанавливают шейками в подшипники гнезд блока цилиндров, приводится во вращение через шестерню от шестерни коленчатого вала. При вращении распределительного вала с нижним расположением клапанов кулачок набегает на толкатель и приподнимает его, заставляя пружину сжиматься. При этом регулировочный болт нажимает клапан, головка которого отходит от седла и открывает отверстие для выпуска из цилиндров отработавших газов (продуктов сгорания) или впуска горючей смеси. Когда кулачок повернется вниз, пружина возвращается в исходное положение и отверстие закрывается.

При верхнем расположении клапанов кулачок, набегая на толкатель, поднимает его вместе со штангой. Под действием регулировочного болта и коромысла клапан опускается и открывается отверстие.

Выпускное отверстие начинает открываться раньше, чем поршень достигнет нижней мертвой точки (за 50― 60 градусов, считая по углу поворота коленчатого вала). Благодаря этому, отработавшие газы начинают выходить из цилиндра под действием собственного давления еще в конце такта рабочего хода, и к началу такта выпуска их давление резко падает, облегчая движение поршня. Закрывается отверстие после того, как поршень пройдет верхнюю мертвую точку (через10― 20 градусов).

Впускное отверстие за 10― 20 градусов до верхней мертвой точки, что обеспечивает достаточный подъем клапана к моменту, когда поршень пойдет вниз и возникнет необходимое разрежение для впуска горючей смеси. Это отверстие закрывается через50― 70 градусов после нижней мертвой точки, благодаря чему используется инерция смеси для улучшения наполнения цилиндров.

Опережение открытия или запаздывание закрытия отверстий клапанов называется фазами газораспределения.

В каждом цилиндре четырехтактных двигателей предусмотрен один впускной и один выпускной клапаны.

Для плотного прилегания седло, гнезда и рабочую поверхность клапана делают коническими и притирают.

При помощи кольцевой канавки на конце стержня клапана он через сухарики и тарелку соединен с пружиной. Клапаны работающего двигателя интенсивно нагреваются, в результате чего стержень удлиняется. Если конец стержня упрется в регулировочный болт толкателя или боек коромысла, то между рабочей поверхностью головки клапана и седлом образуется щель, через которую будут выходить рабочая смесь или отработавшие газы, и мощность двигателя резко понизится. Поэтому между коромыслом (головкой регулировочного болта) и торцом стержня необходимо выдерживать тепловой зазор, устанавливаемый заводом-изготовителем.

На многих двигателях специальные устройства обеспечивают поворот клапанов и толкателей, что увеличивает их долговечность.

На некоторых двигателях распределительный вал расположен не в блоке цилиндров, а в головке блока. Такой вал имеет цепную передачу от коленчатого вала.