клапан

Moto strangers

Moto strangers двигатель

Устройство и принцип работы гидрокомпенсатора

Размеры деталей работающего двигателя внутреннего сгорания вследствие нагрева увеличиваются. Чтобы это не привело к поломкам, ускоренному износу, ухудшению характеристик силовых агрегатов, между некоторыми деталями на этапе конструирования создают тепловые зазоры. При разогреве мотора за счет расширения деталей они “выбираются” (поглощаются). Тем не менее по мере износа деталей их нагрева оказывается недостаточно для поглощения зазоров, что отрицательно сказывается на характеристиках двигателя.

Размеры деталей работающего двигателя внутреннего сгорания вследствие нагрева увеличиваются. – само по себе ничего страшного не привносит. Но, поскольку двигатель состоит из деталей, сделаных из разных материалов (чугун, сталь, аллюминий), у которых разные коэффициенты теплового расширения, то увеличиваются они в разной степени. Эту проблему отчасти и решают гидрокомпенсаторы.

Далее...

Автомобили // газораспределительный механизм

Автомобили // газораспределительный механизм схема

1. Газораспределительный механизм

Разрез цилиндра с двухвальным ГРМ.

Газораспределительный механизм  — механизм своевременного распределения впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Осуществляется путём перекрытия и открытия поршнями продувочных окон цилиндров в двухтактных двигателях, либо открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов, имеющих привод от распределительного вала и кулачкового механизма. Распредвал имеет жёсткую синхронизацию вращения с коленвалом, реализованную с помощью шестерёнчатой, зубчаторемённой или цепной передачи.

Как правило, на высокофорсированных двигателях обрыв или проскальзывание ремня или цепи ГРМ приводит к выходу двигателя из строя по причине удара поршней о не вовремя закрытые клапана.

Типология ГРМ

По расположению распределительного вала выделяют двигатели:

  • С распредвалом, расположенным в блоке цилиндров;
  • С распредвалом, расположенным в головке блока цилиндров.

Эти два типа разделяются на целый ряд подтипов в зависимости от расположения и конфигурации клапанов.

Двигатели с распредвалом в блоке цилиндров

Ford Flathead. 1942 год.

Нижнеклапанный двигатель — двигатель, у которого распредвал расположен в блоке и клапаны расположены также в блоке, в ряд сбоку от цилиндров, тарелками вверх. Привод непосредственно от расположенного под ними распредвала.

Плюсы схемы — малая шумность, простота изготовления. Минусы — из-за сложного пути бензовоздушной смеси значительно ухудшается наполнение цилиндров, как следствие — достигается ощутимо меньшая мощность по сравнению с остальными конфигурациями. Кроме того, долгий путь выхлопных газов может способствовать перегреву двигателей, работающих в тяжёлых условиях.

Вплоть до 1950-х годов, благодаря своей простоте и дешевизне двигатели с таким ГРМ были наиболее распространены на легковых и грузовых автомобилях. В 1950-х годах стали массово внедрять верхнеклапанные двигатели, лишённые присущих нижнеклапанной схеме недостатков. На грузовых автомобилях эта схема использовалась намного дольше, например, грузовик ГАЗ-52 выпускался до 1990-х годов. Интересно, что за рубежом также были примеры долгоживущих нижнеклапанных двигателей.

Разновидностью схемы были имевшие некоторое распространение до Второй мировой войны двигатели с типом ГРМ, называемым «T-Head». У них впускные клапаны находились с одной стороны блока цилиндров, а выпускные — с другой. Соответственно, распределительных валов так же было два. Цель такой конструкции — устранить эффект перегрева впускных клапанов. Дело в том, что низкооктановый бензин, доступный в начале XX века, отличался высокой склонностью к детонации, что делало применение этой схемы в какой-то мере выгодным — более холодная бензовоздушная смесь имеет несколько более высокое октановое число. Таким двигателем, в числе прочих, оснащались первые модели «Руссо-Балта».

Двигатель получался громоздким, дорогим, поэтому схема не получила особого распространения.

Со смешанным расположением клапанов

Так же встречается обозначение — «F-Head». У такого двигателя обычно впускные клапаны находятся в головке блока, как у верхнеклапанного мотора, и приводятся в действие при помощи штанг-толкателей, а выпускные — в блоке, как у нижнеклапанного двигателя. Распределительный вал был один и был расположен в блоке, как у обычного нижнеклапанного мотора.

Эта схема обладает тем преимуществом, что её мощность ощутимо выше, чем у «чистого» нижнеклапанного. Как правило, такие двигатели переделывались из нижнеклапанных.

Подобные «полуверхнеклапанные» переделки существовали и в СССР — это были спортивные двигатели на базе агрегатов автомобилей «Москвич», «Победа» и «ЗиМ». Выигрыш в мощности, в сочетании с иными мерами форсировки, был значительным — до 20…40 л.с. при исходной мощности самих указанных двигателей в 35, 50 и 90 л.с. соответственно.

За рубежом, такие двигатели широко применялись фирмами «Rolls-Royce» и «Rover» благодаря их высокой надёжности как по сравнению с нижнеклапанными, так и по сравнению с ранними верхнеклапанными двигателями.

С появлением «настоящих» верхнеклапанных двигателей, эта схема почти полностью вышла из употребления. Тем не менее, последний такой двигатель был выпущен фирмой «Willys» в 1970-х годах.

Верхнеклапанные

Двигатель с ГРМ типа OHV фирмы Chrysler.

У этих двигателей клапаны расположены в головке цилиндров, а распредвал — в блоке. Привод клапанов — штангами-толкателями через коромысла. Изобретена Дэйвидом Данбаром Бьюиком в самом начале XX века.

Плюс такой схемы — относительно простая конструкция, в частности, как правило используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как разрыв ремня ГРМ или «перескакивание» цепи в механизме с цепным приводом.

Автомобили // газораспределительный механизм клапан

Считается, что двигатели ГРМ типа OHV ощутимо более компактны по сравнению с верхневальными, так как у них отсутствует расположенный сверху в головке блока вал, но при этом присутствует ось коромысел, занимающая почти тот же габарит, ср. ЗМЗ-402 и выполненный по схеме DOHC ЗМЗ-406; для рядных двигателей это, в особенности, касается габарита по высоте, а для V-образных — и высоты, и габаритной ширины.

Механизм привода клапанов в случае схемы OHV получается самым длинным по сравнению с остальными вариантами

Минус — очень большая инерционность такого механизма газораспределения, что сильно ограничивает максимальные обороты коленчатого вала двигателя и, следовательно, мощность.

Кроме того, ранее такая схема затрудняла использование более двух клапанов на цилиндр и усложняет проектирование впускных и выпускных окон с высокоэффективной конфигурацией в головке цилиндров.

Двигатели этой схемы, как правило, низкооборотные и относительно тихоходные, но с гибкой моментной характеристикой. Если не используются гидравлические толкатели, такой двигатель будет одним из наиболее шумных по сравнению с остальными схемами.

В СССР первым массовым верхнеклапанным мотором стал двигатель «Волги» ГАЗ-21. Из отечественных автомобилей такой механизм газораспределения имели «Волга», «Москвичи» всех моделей от —407 до —408 включительно и все грузовики с двигателями конфигурации V8.

В мировой практике такие двигатели были наиболее широко распространены с 1950-х по 1970-е годы, а в настоящее время производятся практически только в США.

Кроме того, иногда такие двигатели используются на недорогих современных автомобилях из-за своей дешевизны, а также компактности. Например, «Ford Ka» первого поколения до 2002 года использовал инжектированную версию двигателя Kent разработки конца пятидесятых годов с ГРМ типа OHV, имеющую компактные, по современным стандартам, размеры, что позволило уместить двигатель в небольшом моторном отсеке Ka.

Схема OHV популярна на малооборотистых двигателях для газонокосилок, бензиновых электростанций, мотоблоков. Современные тракторные двигатели также имеют указанную схему.

Двигатели с распредвалом в головке цилиндров

Двигатель с одним распределительным валом и клапанами в головке. В зависимости от конкретной конфигурации привода клапанов, выделяют двигатели с:

  • Приводом клапанов коромыслами — клапаны расположены по бокам от распредвала, приводятся в движение насаженными на общую ось коромыслами, одни концы которых толкаются кулачками вала, а другие приводит в движение стержни клапанов;
  • Приводом клапанов рычагами — распредвал над расположенными в ряд клапанами, приводит их посредством рычагов, опирающихся на шаровую опору, толкая их кулачками примерно посередине; минус — повышенная шумность, высокие нагрузки в месте контакта кулачков вала и рычагов, сложная регулировка клапанного зазора.

ГРМ с приводом клапанов толкателями.

  • Приводом клапанов толкателями — очень простой механизм с минимальной инерцией деталей, в котором распредвал расположен прямо над клапанами, расположенными тарелками вниз, и приводит их в движение через цилиндрические толкатели; минус — меньшая эластичность характеристики двигателя, сложная регулировка клапанного зазора.

Схема OHC была наиболее распространена во вторую половину шестидесятых — восьмидесятые годы. Целый ряд двигателей такой схемы выпускается и в наше время, преимущественно для недорогих автомобилей.

В современных двигателях OHC как правило используется привод распредвала зубчатым ремнем, который находится в сухом отсеке двигателя вне объема, омываемого маслом. Нередко этот же ремень приводит в движение и помпу системы охлаждения двигателя. Преимущества: меньшая шумность и возможность достижения более высоких оборотов из-за меньшей массы механизма.

В двигателях компании Nissan, а также в старых двигателях OHC, таких, как ВАЗовские двигатели на моделях 2101..2106 - используется привод распредвала цепью, напоминающей велосипедную, но обычно сдвоенной. Цепь находилась в "мокром" отсеке мотора, т.е. омывалась моторным маслом. Нередко эта же цепь приводила в движение дополнительный вал, и, посредством его, бензонасос, масляный насос и прерыватель-распределитель зажигания. Преимущества: долговечность. Если большинство японских автомобильных двигателей требуют обязательной замены ремня ГРМ на пробеге около 100..120 тысяч км, то двигатели Nissan требуют не более чем осмотра цепи ГРМ, которая практически вечна.

Замена маслосъемных колпачков клапанов на двигателе ваз 2106

Замена маслосъемных колпачков клапанов на двигателе ваз 2106 клапан

Внешним признаком износа маслосъемных колпачков является кратковременное появление голубого дыма из выхлопной трубы после пуска двигателя, а также при торможении двигателем после длительного движения под нагрузкой. При этом постоянное дымление обычно не наблюдается. Косвенные признаки - увеличенный расход масла при отсутствии внешних течей и замасленные электроды свечей зажигания.

Заменить на автомобиле ваз 2106 маслосъемные колпачки можно, не снимая с двигателя головку блока цилиндров.

Далее...