Практична  робота № 3

Тема:   Газорозподільний   і  декомпресійний  механізм  дизельного двигуна

1. Мета заняття

Вивчення будови і конструкції деталей газорозподільного і декомпресійного механізмів дизеля Д-240 і СМД-62.

 

2. Обладнання робочого місця.

 Натурні зразки деталей, макети, плакати, діафільми.

 

3. Загальні відомості

В дизелях використовуються газорозподільні механізми з верхнім, нижнім (підвісним) або боковими клапанами. Газорозподільний механізм служить для впуску повітря і випуску відпрацьованих газів з циліндрів через впускні і випускні клапани у відповідності з протіканням робочого циклу дизеля.

На клапани діють кулачки, які знаходяться на розподільчому валі. На протязі циклу чотиритактного двигуна, за два оберти колінвала, кожен з клапанів повинен відкритися по одному разу. Тому розподільчий вал за два оберти колінвала повинен обернутися один раз.

Передатне відношення зубчатої передачі між колінчастим і розподільчими валами становить 2:1.

 

Рис. 3.1. Схема механізмів газорозподілу:а - з верхнім розміщенням клапанів; б - з нижнім розміщенням клапанів; 1- шестірня колінчастого вала: 2 - проміжна шестірня; 3- клапан; 4 - напрямна втулка клапана; 5 - пружина клапана; 6 - упорна тарілка пружини; 7 - коромисло; 8 - вісь коромисла; 9 - контргайка; 10 - регулювальний гвинт; 11 - штанга; 12 - штовхач; 13 - кулачок розподільного вала; 14 - шестірня розподільного вала

 

В дизелях застосовують ГРМ з нижнім і верхнім розміщенням клапанів.

При верхньому розміщенні клапанів ГРМ складається з розподільчого вала з кулачками, шестерні, зв'язаної з шестернею колінвала, штовхачів, клапанів, пружин, коромисла і направляючих втулок для штовхачів.

          При нижньому розміщенні клапанів коромисло не використовується. Переважне застосування знайшло верхнє розміщення клапанів.

 Клапан складається із стержня 1 і головки (тарілки) 2. Для зменшення опору при впуску і випуску служить плавний перехід від стержня до головки клапана.

Більшість головки клапанів плоскі І, тюльпаноподібні II.

 

 

 

Рис.3.2. Конструктивні форми клапанів і способи їх кріплення: а - випускний клапан форсованого двигуна; б - форми головок клапанів (І - плоска, ІІ -тюльпаноподібна. ІІІ - випукла); в - способи кріплення пружин на клапанах; 1 - стержень; 2 - головка; 3 - заглушка; 4 - тугоплавка наплавка головки; 5 - металічний натрій; 6 - виточка для запобіжного кільця; 7 - кільцева проточка під сухарики; 8 - опорна шайба; 9 - конічні сухарики; 10 - циліндричні сухарики; 11 - конус на хвостовикові; 12-конічна втулка.

Випускні клапани для деяких двигунів (ЗІЛ-130 і ЗМЗ-53) виготовляють полими. Заповнюють на 50-60% порожнини клапана легкоплавкою сумішшю 5 під час роботи двигуна плавиться і інтенсивно змішується, і покращує тепло відведення від головки до стержня клапана і тим самим запобігає перегріву.

 

а)                                                            б)

Рис.3.3. Загальні види і принципи роботи штовханів, які обертаються з грибо         подібною (а) і сферичною (б) головкою

 

Розподільчий вал в свою чергу пов'язаний зубчатою передачею з валом паливного насоса. Після того, як поршень піднімається до ВМТ. відкривається впускний клапан і закривається в момент досягнення НМТ.

Паливний насос подає паливо в циліндр коли поршень повертається у ВМТ. Після згорання палива, коли поршень піднімається вверх, відкривається випускний клапан і відпрацьовані гази видавлюються із циліндра.

Тривалість відкритого стану клапанів, виражена у градусах повороту колінчастого вала відносно мертвих точок, називають фазами газорозподілу і характеризують круговою діаграмою.

Отже, у кінці такту випуску і на початку впуску обидва клапани певний час відкриті разом. Це сприяє кращому очищенню циліндра від продуктів згорання і наповненню його свіжим зарядом. Кут повороту колінчастого вала, протягом якого відкриті обидва клапани, називають кутом перекриття фаз.

 

Рис.3.4. Фази газорозподілу працюючого двигуна

 

Для зменшення компресії (тиску) в холодних дизельних двигунах та з метою полегшення прокручування колінчатого вала при запуску дизеля, а також    при    регулюваннях   двигуна,    коли він прокручується вручну, (використовують декомпресійний механізм. З його допомогою виконують також екстрену зупинку двигуна.

Декомпресійний механізм складається з рукоятки, штанги і коромисел, які діють на клапан, що відкривається, і камера згорання з'єднується з атмосферою.

 

 

Рис.3.5. Схеми декомпресійних механізмів, що діють на: а - коромисло; б - штовхач; 1 - валик; 2 - коромисло; 3 - штанга; 4 – штовхач

 

4. Порядок виконання роботи по вивченню ГРМ

1. На моделях, натурному зразку ГРМ і плакатах вивчити кінематичні зв'язки колінчатого і розподільчого валів, розподільчого вала і клапанів, розподільчого вала і насоса для подачі палива. Визначити і записати передатні числа зубчатих передач. Встановити і записати способи кріплення деталей на валу. Знайти мітки на шестернях колінчатого і газорозподільного вала. Дати відповідь на запитання, чому вони повинні співпадати при монтажі? Порівняти діаметри впускного і випускного клапанів. Для чого вони мають різну величину діаметрів?

2. Ознайомитись із конструкцією шестерень, кулачкового вала, штовхача штанги, коромисла, клапанів і сідла, клапанних пружин і направляючих втулок.

3. Намалювати схему ГРМ з верхнім (нижнім) розміщенням клапанів і вказати на ній всі деталі механізму і зв'язки з колінчатим валом (рис. 3.1.).

4. Намалювати і пояснити призначення штовхачів, які обертаються (рис.3.2.).

 

 

5. Дайте відповіді на запитання:

1. З чого складається газорозподільний механізм?

2. З чого складається декомпресійний механізм?

3. Які види головок клапанів?

4.  Що таке кут перекриття фаз?

5.  Що таке фази газорозподілу?

6. Для чого використовують декомпресійний механізм?