Тема: Загальні
відомості про газорозподільчий механізм.
План
1. Призначення газорозподільного механізму.
2. Види конструкцій газорозподільчого механізму.
3. Загальна будова ГРМ дизеля.
4. Принцип роботи ГРМ дизеля.
5. Фази газорозподілу.
1.
У чотиритактних
двигунах застосовується механізм розподілу клапанного типу, який забезпечує впуск повітря або пальної суміші і
випуск відпрацьованих газів через впускні й випускні клапани.
2.
За конструкцією
клапанні механізми газорозподілу бувають з нижнім (у блоці циліндрів) або
верхнім (у головці блока) розміщенням клапанів.
У дизельних двигунах застосовується тільки
верхнє розміщення клапанів, а в карбюраторних зустрічається як верхнє, так і
нижнє. Застосування верхнього розміщення клапанів у дизельних двигунах пояснюється
тим, що при такій конструкції клапанного механізму можна створити невелику
камеру згоряння, яка дає можливість забезпечити
високий ступінь стиску, при якому може відбуватися робочий процес дизеля.
У двотактних двигунах газорозподіл може
здійснюватись двома способами:
1) впуск у циліндр пальної суміші і випуск
відпрацьованих газів через вікна в гільзі, які відкриває і закриває поршень
двигуна;
2) впуск повітря в
циліндр через вікна в гільзі, що їх відкриває і закриває поршень, а випуск
відпрацьованих газів за допомогою клапанного механізму.
 3. Механізми газорозподілу тракторних рядних двигунів
загалом подібні за будовою. Різняться механізми тільки будовою окремих деталей,
розмірами і кріпленням на двигуні.
Механізм газорозподілу складається з
розподільних шестерень, розподільного вала, штовхачів, штанг, коромисел 16 з
регулювальними гвинтами, впускних і
випускних клапанів, клапанних пружин з деталями кріплення і напрямних втулок 30.
Рис. 23. Механізм газорозподілу двигуна СМД-14:
1— шестірня розподільного вала; 2— фланець
вала; З— підп'ятник; 4— штифт; 5— втулка опорної шийки розподільного вала; 6 —
штовхач; 7 — штанга; 8 — впускний клапан; 9 — випускний клапан; 10 — рукоятка
механізму декомпресії; 11 — тяга; 12 — важіль; 13 — вісь; 14 — валик механізму
декомпресії; 15 — стояк осі коромисла; 16 — коромисло; 17 — пружина осі
коромисла; 18 — вісь коромисел; 19 — регулювальний гвинт; 20; 25 і 28 — опорні
шийки розподільного вала; 21; 24 і 27 — випускні кулачки; 22 і 26 — впускні
кулачки; 23 — розподільний вал; 29 — пружина клапана; ЗО — напрямна втулка; 31
— шестірня привода паливного насоса; 32 — проміжна шестірня; 33 —
шестірня масляного насоса; 34 — шестірня
колінчас того вала; 35 — шестірня привода масляного насоса; 36 — шестірня
привода гідравлічного насоса; 37 —шестерня приводу розподільного вала.
 4. Працює
механізм газорозподілу так. Під час обертання колінчастого вала рух через
шестірні передається на розподільний вал, кулачки якого у певній послідовності
набігають на штовхачі і піднімають їх разом з штангами. Штанги повертають
коромисла, які короткими плечами натискують на клапани і відкривають впускний
або випускний отвори шестірня розподільного вала. в головці блока. Під час
відкривання клапана пружина його стискається. Якщо ж кулачок почне сходити з
штовхача, пружина поступово розтискується і притискує клапан до гнізда,
повертаючи при цьому коромисло і переміщуючи штангу і штовхач у початкове
положення.
Дещо інша схема передачі зусилля від кулачків
розподільного вала на штанги у двигуні ЯМЗ-238НБ. Важільний штовхач 6 (рис. 24)
посаджений на порожнисту вісь 1, встановлену у блок-картері над розподільним
валом 7. Протилежний кінець штовхача нижньою частиною прилягає до кулачка, а у
верхню частину вставлена штанга 2. Коли кулачок набігає на штовхач, він,
повертаючись навколо осі, переміщує штангу вгору, внаслідок чого повертається
коромисло і відкриває клапан.
Найбільша величина відкриття клапана буде
тоді, коли штовхач буде на вершині кулачка. При дальшому обертанні розподільного
вала штовхач сходить з кулачка, а клапан під дією пружини піднімається в гніздо
і щільно закриває отвір у головці циліндра. Так робота механізму газорозподілу
повторюється.
 Оскільки
робочий процес чотиритактного двигуна відбувається за два оберти колінчастого
вала, або за чотири такти, протягом яких впускний і випускний клапани відкриваються
тільки по одному разу, розподільний вал незалежно від кількості циліндрів
повинен обертатися з швидкістю, у два рази меншою від швидкості обертання
колінчастого вала. Це забезпечується тим, що шестірня розподільного вала має у
два рази більше зубців, ніж на шестірні колінчастого вала.
5. Фази газорозподілу. Раніше зазначалося, що впускний і випускний клапани
чотиритактного двигуна відкриваються і закриваються тоді, коли поршень
знаходиться у верхній або нижній мертвих точках. В дійсності ж у тракторних двигунах
для кращого наповнення циліндра повітрям і для кращого очищення
циліндра від відпрацьованих газів моменти
відкриття і закриття впускних і випускних клапанів не збігаються з положенням
поршнів у мертвих точках, в результаті чого процес впуску і випуску триває
більше одного ходу поршня (рис. 28).
Періоди від моменту відкриття клапанів до моменту їх закриття, виражені
в градусах повороту колінчастого вала, називають фазами газорозподілу.
Випускний клапан починає відкриватись у
кінці робочого ходу, тобто раніше, ніж поршень дійде до нижньої мертвої точки.
Передчасний випуск газів із циліндрів двигуна необхідний для зменшення протитиску
газів на поршень під час виштовхування їх. З метою використання
відсмоктувальної дії відпрацьованих газів для поліпшення очищення циліндра
випускний клапан закривається після приходу поршня у верхню мертву точку.
Рис. 28. Діаграма фаз газорозподілу двигуна СМД-14:
1 і 2 — відповідно моменти відкриття і
закриття впуск-
ного клапана; 3 14 — відповідно моменти
відкриття
і закриття випускного клапана; 5 — тривалість
пері-
оду впуску; 6 — тривалість періоду випуску.
Впускний клапан для поліпшення наповнення
циліндра свіжим повітрям починає відкриватись до приходу поршня у верхню мертву
точку, тобто в кінці такту випуску. Впускний клапан закривається, як правило,
після переходу поршнем нижньої мертвої точки. Це дає змогу поліпшити наповнення
циліндра свіжим повітрям під впливом інерційного руху його в циліндрі. Таким
чином у сучасних тракторних двигунах має місце перекриття клапанів, тобто в
певний момент одночасно відкриті як впускний, так і випускний клапани. При
цьому потоки газів не перемішуються тому що процес перекриття короткочасний, а
потік повітря і відпрацьовані гази мають велику інерцію.
| 
