7983

Газораспределительный механизм в автомобилях

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Введение Изобретенный более ста лет назад автомобиль прочно занял ведущее место в жизни человека. По мере развития техники он совершенствуется, становясь более сложной энергетической установкой мощностью от нескольких десятков до 1000 и более лошади...

Русский

2013-01-31

2.35 MB

67 чел.

Введение

Изобретенный более ста лет назад автомобиль прочно занял ведущее место в жизни человека. По мере развития техники он совершенствуется, становясь более сложной энергетической установкой мощностью от нескольких десятков до 1000 и более лошадиных сил.

Представить современную жизнь без автомобилей невозможно, они окружают нас повсюду — в производстве и быту. По объёму перевозимых грузов автомобильный транспорт занимает ведущее место в нашей стране и в мире.

На сегодняшний день автомобилестроение испытывает колоссальное развитие. Для производства автомобилей используются высокие технологии и современное оборудование.

На долю автомобильного транспорта в народном хозяйстве России приходится свыше двух третей перевозимых грузов. Такое массовое использование автомобилей объясняется тем, что они могут доставлять пассажиров и грузы от места отправления до места назначения без пересадки и перегрузки.


i  Назначение и устройство механизма

Механизм газораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндры воздуха (дизели) или горючей смеси (карбюраторные и газовые двигатели) и выпуска из них отработавших газов [1].

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания обеспечивает распределение топливно-воздушной смеси (или воздуха в дизелях) по цилиндрам и выпуск отработавших газов [2].

Газораспределительный механизм состоит из следующих основных элементов (рисунок 1): распределительного вала, толкателей, штанг, одно- или двуплечих рычагов (коромысел), клапанов и их пружин.

Распределительный вал имеет кулачки — выступы определенного профиля, задающие порядок и время открытия и закрытия клапанов. Он может быть расположен в нижней части блока цилиндров (нижнее расположение) или в его головке (верхнее расположение) и приводится во вращение от коленчатого вала.

При нижнем расположении распределительного вала усилие, необходимое для открытия клапанов, передаётся к ним от кулачков через толкатели, штанги и коромысла.

В газораспределительном механизме с верхним расположением распределительного вала привод клапанов осуществляется кулачком либо непосредственно через толкатели, либо через рычаги или коромысла.

В процессе прогрева двигателя (от температуры окружающего воздуха до рабочей температуры) детали газораспределительного механизма нагреваются, что вызывает увеличение их размеров. Это может привести к тому, что клапан перестанет плотно закрываться. Чтобы избежать такого эффекта, в клапанном механизме предусмотрен тепловой зазор (для впускных клапанов — от 0,15 до 0,25 мм, для выпускных — от 0,20 до 0,35 мм и более).

При эксплуатации двигателя происходит износ деталей газораспределительного механизма, приводящий к увеличению теплового зазора. Поэтому периодически возникает необходимость в его регулировке, операции довольно трудоёмкой и ответственной. Неправильно установленный тепловой зазор приводит к неплотному закрыванию клапанов или характерному металлическому стуку, вызывающему повышенный износ деталей газораспределительного механизма.

Гидравлические компенсаторы зазоров в газораспределительном механизме обеспечивают его безударную работу и полное закрытие клапанов [2].

Составляющими механизмами распределительного вала являются кулачки, расположенные над клапанами (впускным и выпускным). Для каждого клапана свой кулачок.

Во время вращения вала, кулачки служат средством согласованного движения поршней, открытия и закрытия клапанов. Посредством цепной передачи (зубчатого ремня) от коленчатого вала начинает вращаться распределительный вал. Регулировка натяжения цепи привода происходит посредством специального натяжителя, зубчатого ремня – посредством натяжного ролика (рисунок 2).

В современных автомобильных двигателях применяют механизм газораспределения с верхним расположением клапанов, которое позволяет получить компактную камеру сгорания, обеспечить лучшее наполнение цилиндров горючей смесью и облегчить регулировку тепловых зазоров (рисунок 3).

Механизм газораспределения с верхним расположением клапанов. На рисунке 4 показан механизм газораспределения двигателя ЗИЛ-130. Усилие от кулачков 6 и 7 распределительного вала через толкатели 20, штанги 19 и коромысла 14 передается клапанам, которые открываются, сжимая пружины 12. Закрытие клапанов происходит под действием сжатых пружин. На общем для обоих рядов цилиндров распределительном вале имеются также шестерни 21 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, а также эксцентрик 5 привода топливоподкачивающего насоса. Распределительный вал расположен в блоке цилиндров и шестерней 1 приводится от коленчатого вала; частота вращения распределительного вала должна быть в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала.

Для ограничения осевых перемещений распределительного вала между шестерней 1 и передней опорной шейкой 4 установлено распорное кольцо 3, которое обеспечивает зазор (0,1-0,2 мм) между упорным фланцем 2 и шестерней 1.

Механизм газораспределения дизеля КамАЗ-740 также имеет 1 распределительный вал 1 с шестерней привода 17, установленной на заднем конце вала.

Стальной распределительный вал установлен в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения.

Осевое перемещение вала ограничено корпусом заднего подшипника, в торцы которого с одной стороны упирается ступица шестерни 17, а с другой - упорный бурт задней опорной шейки вала.

Стальные толкатели 2 грибкового типа пустотелые с цилиндрической направляющей частью. Тарелка толкателя имеет наплавку отбеленным чугуном.

Направляющая 3 толкателей делается съёмной, общей для четырёх толкателей, что облегчает её ремонт. Впускной 14 и выпускной 15 клапаны изготовлены из жаропрочной стали. Стержни клапанов на длине 120 мм от верхнего торца покрыты графитом для лучшей переработки. Во время работы двигателя клапаны поворачиваются относительно седла за счёт специальной конструкции разъёмного соединения (втулка 8 - тарелка 9), что повышает продолжительность их эксплуатации без ремонта.

В современных высокооборотных двигателях легковых автомобилей ВАЗ и «Москвич» распределительный вал установлен на головке блока цилиндров, что упрощает кинематическую связь между кулачками и клапанами. Такое расположение распределительного вала называется верхним, оно позволяет упростить блок цилиндров и уменьшить шум при работе механизма газораспределения. При верхнем расположении распределительный вал приводится цепью или зубчатым ремнем (рисунок 5).

Например, на двигателях автомобилей ВАЗ-2101 «Жигули» (рисунок 5а) чугунный распределительный вал 7 расположен в пяти опорах, алюминиевый корпус которых устанавливается на шпильки и притягивается сверху к головке цилиндров гайками.

Кулачки распределительного вала действуют на рычаги 8, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта 11, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его. Регулировочный болт ввернут во втулку 10 головки цилиндров и стопорится контргайкой. Закрывается клапан двумя пружинами. Вращение от коленчатого вала 1 к распределительному валу 7 передается втулочно-роликовой цепью 3. Этой же цепью приводится во вращение ведомая звездочка 13 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя зажигания. Для уменьшения колебаний цепи служит успокоитель 12, закреплённый на торце двигателя. Для натяжения цепи предусмотрено натяжное устройство 5 с башмаком 4.

Привод распределительного вала в двигателе автомобиля ВАЗ-2105 осуществляется зубчатым ремнём. Для этого на коленчатом и распределительном валах (рисунок 5б) установлены шкивы 14 и 16 с наружными зубьями специального профиля. Шкивы 14 и 16 охватываются ремнем 15, на внутренней поверхности которого также имеются зубья. Ремень охватывает также зубчатый шкив 17 привода масляного насоса. Ремень изготовлен из специальной резины, армированной стеклокордовым шнуром, а его рабочая зубчатая поверхность покрыта специальной эластичной тканью.

В конструкции привода предусмотрено натяжное устройство, состоящее из закрепленного на поворотной пластине гладкого ролика, который прижимается к наружной поверхности ремня 15 пружиной. Чтобы натяжение ремня сделать нормальным, достаточно отпустить болт 18, проходящий сквозь прорезь в пластине. Это позволит пружине подтянуть пластину вместе с роликом 5, после чего болт 18 следует затянуть.

Весь привод распределительного вала не нуждается в смазке; от пыли и грязи защищён лёгкими пластмассовыми крышками. Привод зубчатым ремнём позволяет (по сравнению с цепным) снизить металлоёмкость и шум механизма газораспределения.

Детали механизма газораспределения

Поверхности кулачков и опорных шеек распределительного вала дизеля КамАЗ-740 отцементированы и закалены токами высокой частоты. Втулки подшипников сделаны из биметаллической ленты и запрессованы в перегородки блока. Шестерни привода распределительного вала расположены на заднем торце блока цилиндров.

Между каждой парой опорных шеек вала имеются 4 кулачка - для клапанов одного цилиндра правого ряда и одного цилиндра левого ряда. Углы взаимного расположения кулачков зависят от порядка работы цилиндров и фаз газораспределения.

Каждый цилиндр имеет по одному впускному и одному выпускному клапану. Для некоторых двигателей распределительные валы изготовляют из чугуна, в этом случае их кулачки и шейки подвергают отбеливанию.

Шестерни распределительных валов карбюраторных двигателей делают из чугуна или из текстолита. Зубья у шестерен косые, что вызывает появление силы, стремящейся переместить распределительный вал в осевом направлении.

Толкатели изготовляют из стали или чугуна. Стальные толкатели имеют наплавленную чугунную пятку, соприкасающуюся с кулачком. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми. Толкатели имеют углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, или в привёрнутых к нему корпусах направляющих.

Штанги изготовляют полыми из стали или из дюралюминия со стальными сферообразными наконечниками, которыми штанга упирается с одной стороны в толкатель, а с другой - в сферическую поверхность регулировочного винта.

Коромысло изготовляют из стали или чугуна. Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со стороны штанги толкателя. Это позволяет уменьшить высоту подъёма толкателя и штанги. В отверстие коромысла запрессована бронзовая втулка. Устанавливают коромысла на полых осях, которые бывают общими для всех цилиндров или выполняют отдельно для каждого цилиндра.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны (или их головки) - из жаростойкой стали. Вставные седла клапанов, запрессованные в головку или блок цилиндров, изготовляют из жаростойкого чугуна. На рабочую поверхность головки выпускных клапанов иногда наплавляют жаростойкий сплав. Для лучшего охлаждения внутреннюю полость некоторых выпускных клапанов заполняют металлическим натрием, который имеет высокую теплопроводность и температуру плавления 98°С. При движении клапана расплавленный натрий, перемещаясь внутри стержня, отводит теплоту от головки к стержню, которая затем передается направляющей втулке 10.

Рабочая поверхность головки клапана (фаска) обычно имеет угол 45°; только у впускных клапанов двигателя ЗИЛ-130 этот угол равен 30°. Фаску головки клапана тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики 7 для крепления упорной шайбы 6 пружины клапана. Стержни клапанов перемещаются в направляющих втулках 10 - чугунных или металлокерамических.

Клапан прижимается к седлу одной или двумя пружинами. При двух пружинах направление их витков должно быть различным, чтобы при поломке одной из них ее витки не могли попасть между витками другой.

Выпускные клапаны двигателей принудительно поворачиваются при работе, что предотвращает их заедание и обгорание (рисунок 6). Механизм поворота состоит из неподвижного корпуса 1 (рисунок 5 а-г), пяти шариков 2 с возвратными пружинами 9, дисковой пружины 8 и опорной шайбы 3 с замочным кольцом 4. Корпус 1 установлен на направляющей втулке 10 клапана в углублении головки цилиндров и имеет секторные пазы для шариков 2. Опорная шайба 3 и дисковая пружина 8 с зазором надеты на выступ корпуса. При закрытом клапане (рисунок 5б), когда усилие его пружины 5 невелико, дисковая пружина 8 выгнута наружной кромкой кверху, а внутренней кромкой опирается на заплечик корпуса 1. При открытии клапана усилие его пружины 5 увеличивается, дисковая пружина 8 распрямляется и ложится на шарики 2 (рисунок 5в). Усилие пружины 8 передается на шарики 2, и они, перекатываясь по секторным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу, а следовательно, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина 8 прогибается и упирается в заплечик корпуса, освобождая шарики 2, которые под действием пружины 9 возвращаются в исходное положение.

Для предотвращения попадания масла в цилиндр по зазору между стержнем клапана и направляющей втулкой 2 на ней или стержне клапана устанавливают резиновое уплотнение в виде колпачка 1 или сальника 3 (рисунок 7).

В настоящее время за рубежом все шире применяют так называемую четырёхклапанную конструкцию (в первую очередь для двигателей легковых автомобилей), то есть установку в каждом цилиндре двух впускных и двух выпускных клапанов. Это позволяет улучшить наполнение цилиндров свежей смесью, а значит, увеличить литровую мощность двигателя (до 50 кВт/л). Свеча у четырёхклапанных карбюраторных двигателей расположена в центре камеры, что сокращает время сгорания смеси и улучшает топливную экономичность двигателя.

Фазы газораспределения

Фазы газораспределения – это моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек.

Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан должен открываться до достижения поршнем нижней мёртвой точки, а закрываться после верхней мёртвой точки. С целью лучшего наполнения цилиндров смесью впускной клапан должен открываться до достижения поршнем верхней мёртвой точки, а закрываться после прохождения нижней мёртвой точки. Период, в течение которого одновременно открыты оба клапана (впускной и выпускной), называют перекрытием клапанов.

Фазы газораспределения подбирают на заводах опытным путём в зависимости от быстроходности двигателя и конструкции его впускной и выпускной систем. При этом стремятся использовать колебательное движение газов во впускной и выпускной системах таким образом, чтобы к концу закрытия впускного клапана перед ним оказалась бы волна давления, а к концу закрытия выпускного клапана за ним была бы волна разрежения. При таком подборе фаз газораспределения удаётся одновременно улучшить заполнение цилиндров свежей смесью и их очистку от отработавших газов.

Заводы указывают фазы газораспределения для своих двигателей или в виде диаграмм (рисунок 8). Диаграмма показывает, что впускной клапан начинает открываться за 10° до верхней мёртвой точки, а заканчивает закрываться через 46° после нижней мёртвой точки. Выпускной клапан начинает открываться за 66° до нижней мёртвой точки и заканчивает закрываться через 10° после верхней мёртвой точки. Перекрытие клапанов в этом случае составляет 20°.

Правильность установки механизма верхней мёртвой точки газораспределения определяется зацеплением распределительных шестерен с имеющимися на них метками. Отклонение при установке фаз газораспределения хотя бы на 2 зуба шестерни или звёздочки распределительного вала приводит к удару клапана о поршень, потери компрессии, выходу из строя клапана или двигателя.

Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении теплового зазора в клапанном механизме. Увеличение этого зазора приводит к уменьшению продолжительности открытия клапана, и наоборот [1].


III
 Техническое обслуживание и ремонт

газораспределительного механизма

3.1  Машина Москвич-412

В распределительном механизме двигателя наиболее частыми неисправностями являются: нарушение герметичности клапанов, отложение нагара на клапанах и стенках газовых каналов, износ наконечников клапанов и регулировочных винтов коромысел, износ направляющих втулок и стержней клапанов, износ приводной цепи и поломка клапанных пружин.

Снятие головки цилиндров. Для ремонта распределительного механизма нужно снять головку цилиндров двигателя, отвернув гайки десяти шпилек, крепящих головку к блоку цилиндров. Снять головку можно на месте, не снимая двигатель с автомобиля. При этом необходимо выполнить следующее:

  •  отъединить «массовый» провод от аккумуляторной батареи;
  •  слить воду из системы охлаждения двигателя;
  •  снять воздушный фильтр и шланг системы вентиляции, отъединив его от крышки клапанного механизма;
  •  снять соединительный трубопровод вакуумного регулятора, отъединив его от карбюратора и прерывателя-распределителя;
  •  отъединить от карбюратора топливопровод, тягу дросселя и трос воздушной заслонки;
  •  снять топливопровод, отъединив его от топливного насоса;
  •  снять карбюратор с впускного трубопровода;
  •  отъединить подводящий шланг обогревателя кузова от его крана и отъединить трос (тягу) от рычага крана;
  •  отъединить приводной шланг гидровакуумного усилителя тормозов от штуцера впускного трубопровода;
  •  отъединить провод от датчика указателя температуры двигателя;
  •  отъединить от корпуса термостата главный выходной и перепускной шланги;
  •  отъединить от топливного насоса подводящий топливопровод, снять топливный насос с двигателя и вынуть приводную штангу насоса;
  •  отъединить провода высокого напряжения от крышки распределителя и свечей и снять держатель проводов вместе с проводами;
  •  отъединить приемную трубу глушителя от выпускного трубопровода и кронштейна двигателя или, отъединив выпускной трубопровод от головки цилиндров, отвести его вместе с приемной трубой глушителя от двигателя;
  •  снять крышку клапанного механизма, осторожно приподнимая ее вверх, чтобы не повредить уплотнительную прокладку;
  •  установить поршень первого цилиндра в верхней мёртвой точке такта сжатия и убедиться в том, что метка на фланце распределительного вала совпадает с выступом на передней стойке головки цилиндров;
  •  снять верхнюю крышку привода газораспределительного механизма, отвернув болты, крепящие ее к переднему торцу головки цилиндров и к нижней крышке. Крышку следует снимать осторожно, стараясь не повредить ее боковые уплотнительные прокладки;
  •  связать проволокой обе ветви цепи привода газораспределительного механизма ниже ведомой звездочки с тем, чтобы не допустить перескакивания цепи с зубьев звездочки;
  •  снять ведомую звездочку с фланца распределительного вала и, разъединяя ее с цепью, отвести в сторону.

После этого в течение всех работ, пока цепной привод разъединен, не повертывать коленчатый и распределительный вал даже на самый малый угол, чтобы не повредить клапаны поршнями.

Отвернуть гайки десяти шпилек и снять головку цилиндров с двигателя.

В дальнейшем, когда снята головка цилиндров, коленчатый вал нельзя повертывать еще и по той причине, что можно нарушить посадку гильз цилиндров в блоке, так как гильзы могут сдвинуться с места силой трения в них поршней с кольцами.

При полной разборке двигателя, когда приводная цепь будет снята также и с нижней ведущей звездочки, для того чтобы можно было вращать коленчатый вал, гильзы цилиндров закрепляют в блоке, прижимая их сверху специальными прижимами, используя шпильки крепления головки цилиндров.

Когда цепь снята, надо установить пригодность ее к дальнейшей работе. Разъединив одно звено, цепь промывают в бензине, высушивают и осматривают. Если отсутствуют видимые дефекты, определяют степень ее растяжения. Для этого надо подвесить цепь, нагрузить усилием 14 кгс и промерить ее участок в 50 шагов (звеньев). Если его длина более 480 мм, цепь необходимо заменить (у новой цепи длина 50 шагов составляет 476,25 мм).

Разборка клапанного механизма. Сняв головку цилиндров двигателя, приступают к разборке клапанного механизма. Пометив коромысла порядковыми номерами (с первого по восьмой, начиная с передней стороны двигателя), снимают с осей коромысла с пружинами, шайбами и распорными втулками, постепенно впрессовывая каждую ось, раскладывая и помечая все детали в том порядке, в котором они стояли на двигателе.

Каждое коромысло снимают тогда, когда оно освобождено от нажима кулачка, повертывая распределительный вал для снятия очередного коромысла в соответствующее положение, или, ослабив контргайки, вывертывают регулировочные винты коромысел настолько, чтобы их концы не выступали из своих резьбовых отверстий, и, сняв наконечники стержней клапанов, снимают коромысла с осей. Чтобы не перепутать места установки деталей, сначала снимают коромысла, например, впускных клапанов, а затем - выпускных. Затем вынимают из опор головки цилиндров распределительный вал, удалив предварительно его упорный фланец, и снимают клапаны.

Перед снятием с головки цилиндров клапаны необходимо пометить порядковыми номерами цилиндров. Метки наносят легким кернением на плоскости головки клапана (вблизи центра головки) или рисками, нанося соответственно одну, две, 3 или 4 метки.

Для того чтобы снять клапан, необходимо сжать его пружины и вынуть сухари 7 из гнезда тарелки. Сжатие пружин обычно осуществляют специальным съемником, а если его нет, то подручными средствами; использовать при этом шпильки крепления крышки клапанного механизма нежелательно, так как они могут быть погнуты.

Вынув сухари, снимают тарелку, обе пружины и шайбу 1 пружин. Снятые детали сложите так, чтобы при сборке можно их было поставить опять на свои места.

Нагар с тыльной стороны головок клапанов удаляют стальными скребками, размягчив предварительно нагар керосином. Аналогично удаляют нагар с поршней и стенок камер сгорания.

Притирка клапанов. Если рабочие фаски головок клапанов и их гнезд обгорели, имеют раковины или другие небольшие повреждения, то производят притирку клапанов, восстанавливая этим необходимую герметичность закрытия клапана. Для притирки на фаску клапана наносят тонкий слой притирочной пасты, представляющей собой смесь абразивного порошка с маслом и, прижимая клапан к гнезду, поворачивают его на некоторый угол в обе стороны, немного отводя от гнезда (приподнимая) при перемене направления движения. Подъем клапана осуществляют при помощи вспомогательной пружины, помещенной на стержне клапана между его головкой и поверхностью канала головки цилиндров, а поворачивают клапан резиновой присоской. Можно также притирать клапаны специальной рукояткой с зажимом, захватывая клапан за его стержень.

Когда на прилегающих друг к другу рабочих поверхностях головки клапана и его гнезда будут выведены раковины и появятся сплошные матовые пояски, притирку заканчивают.

Если на рабочей поверхности фасок клапанов и гнезд имеются глубокие раковины или значительная кольцевая выработка, то перед притиркой необходима шлифовка рабочих поверхностей клапанов и гнезд специальным приспособлением с набором абразивных камней.

После притирки клапаны, их гнезда и остальные места, куда могла попасть притирочная паста, тщательно промывают крепким мыльным раствором при помощи кисти, а затем керосином или бензином и протирают ветошью.

У снятых клапанных пружин надо проверить высоту в свободном состоянии, которая для больших пружин должна быть не менее 40 мм, а для малых - не менее 36 мм. Пружины меньшей высоты следует заменить новыми.

После притирки клапанов может снизиться усилие клапанных пружин вследствие изменения (увеличения) высоты пружин, собранных с клапаном, которая при закрытом клапане для внешней пружины не должна быть более 37 мм. При большей высоте клапанные пружины надо снять и под опорную шайбу пружин подложить дополнительную шайбу соответствующей толщины, также надев ее, как и основную шайбу, на направляющую втулку клапана. Наружный и внутренний диаметры такой дополнительной шайбы должны быть в пределах соответственно 37,0-37,6 и 15,2-15,5 мм.

Установка головки цилиндров. Головку цилиндров устанавливают на двигатель с заранее собранным клапанным механизмом. Устанавливают головку цилиндров и другие детали и приборы в порядке, обратном разборке. Момент затяжки 9-10 кгс-м.

Новую уплотнительную прокладку головки протирают порошковым графитом и кладут на плоскость блока так, чтобы сторона прокладки со сплошной окантовкой перемычек между камерами сгорания была обращена к плоскости головки цилиндра.

Перед установкой головки цилиндров необходимо проверить взаимное положение коленчатого и распределительного валов убедившись в том, что вторая метка на шкиве коленчатого вала (метка верхней мёртвой точки) по-прежнему совпадает с установочным штифтом нижней крышки (то есть поршень первого цилиндра находится, в верхней мёртвой точке), а метка (риска) на фланце распределительного вала установлена против прилива на передней опоре распределительного вала. Ни в каком ином положении распределительного и коленчатого валов нельзя ставить на двигатель головку цилиндров, а также крепить ведомую звёздочку с надетой приводной цепью к фланцу распределительного вала.

Устанавливая ведомую звездочку на распределительный вал, размещают её так, чтобы отверстие совпало со штифтом фланца, а ведущая ветвь цепи натянулась, и накладывают ведомую ветвь цепи на натяжную звездочку, после чего крепят ведомую звездочку болтами, стопорят их подгибкой краёв стопорных пластин и удаляют стяжную проволоку с цепи.

Верхнюю крышку привода распределительного механизма устанавливают, предварительно утопив плунжер натяжного устройства в прилив крышки и зафиксировав его в этом положении стопорным болтом. Натянув цепь, для чего нужно нажать каким-либо стержнем на пятку двуплечего рычага (рычаг, висящий на оси с шестеренкой), устанавливают на место крышку так, чтобы плунжер разместился против пятки двуплечего рычага. Прижимая рукой крышку к торцу головки цилиндров, завертывают и слегка подтягивают болты крепления крышки. Затянув окончательно 2 болта, крепящие верхнюю крышку привода распределительного механизма к нижней, полностью затягивают остальные 6 болтов, крепящие верхнюю крышку к головке цилиндров. Затем, ослабив стопорный болт натяжного устройства цепи, предварительно натягивают цепь, вращая коленчатый вал двигателя рукояткой, и вновь затягивают стопорный болт. Окончательное натяжение цепи выполняют обычным порядком после пуска двигателя [3].

3.2  Модель ГАЗ 2705, 33021 «Газель»

Проверка и регулировка тепловых зазоров между клапанами и коромыслами производится на холодном двигателе при затянутых гайках крепления головки цилиндров и гайках крепления стоек оси коромысел. Для проверки и регулировки необходимо:

- отсоединить шланги вентиляции картера, снять воздушный фильтр, отсоединить тросик привода дроссельных заслонок и шланг вакуумного регулятора датчика-распределителя;

- снять крышку коромысел;

- снять решётку облицовки радиатора, разобрать крепление верхней точки крепления радиатора, снять верхнюю панель облицовки радиатора и ослабить натяжение ремня привода вентилятора;

- установить поршень первого цилиндра в верхнюю мёртвую точку такта сжатия, для чего специальным ключом на 36 мм из комплекта водительского инструмента провернуть коленчатый вал двигателя до положения, при котором коромысла впускного и выпускного клапанов будут свободно покачиваться (клапаны закрыты), а вторая метка на шкиве-демпфере совместится со штифтом на крышке распределительных шестерен (рисунок 11);

ПРИМЕЧАНИЕ  Первой считается метка, которая подходит к штифту-указателю при вращении шкива-демпфера коленчатого вала. Первая метка соответствует углу опережения зажигания 5°, вторая — верхней мёртвой точке.

- проверить с помощью щупа зазоры между коромыслами и клапанами первого цилиндра. При неправильном зазоре с помощью регулировочного винта установить зазор по щупу, после чего, поддерживая отвёрткой регулировочный винт, затянуть контргайку и проверить правильность зазора; проворачивая коленчатый вал на пол-оборота, отрегулировать зазоры остальных цилиндров согласно порядку их работы 1-2-4-3. Зазор между коромыслом и клапаном на холодном двигателе (15-20°С) для выпускных клапанов первого и четвёртого цилиндров должен быть 0,30-0,35 мм, а для остальных клапанов — 0,35-0,40 мм (рисунки 10, 11) [4].

3.3  Модель УАЗ 3151, 2206

Привод клапанов осуществляется от распределительного вала через толкатели, штанги толкателей и коромысла (рисунок 12).

Распределительный вал стальной, кованый, имеет 5 опорных шеек, кулачки привода клапанов, шестерню привода масляного насоса и эксцентрик привода топливного насоса. Опорные шейки вала в блоке цилиндров на подшипниках скольжения представляют собой стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом (на двигателях модели 4178 с декабря 1995 года и модели 4218 втулки не устанавливаются).

Привод распределительного вала осуществляется от коленчатого вала парой шестерен с косыми зубьями. Шестерня на коленчатом валу чугунная, а на распределительном валу – пластмассовый венец с чугунной ступицей. Обе шестерни имеют по 2 резьбовых отверстия для съёмника.

Правильность фаз распределения обеспечивается установкой шестерен по меткам (рисунок 13). Метка «О» на шестерне коленчатого вала должна быть против риски у впадины зуба на шестерне распределительного вала.

Осевое перемещение распределительного вала ограничивается стальным упорным фланцем 2 (рисунок 14), находящимся между торцом шейки распределительного вала и ступицей шестерни. Рабочий зазор 0,1-0,2 мм между ступицей шестерни и упорным фланцем обеспечивается тем, что распорное кольцо 3, зажатое между шестерней и шейкой распределительного вала, толще упорного фланца.

Газораспределительный механизм нуждается в периодической регулировке зазоров между коромыслами и клапанами, которую следует выполнять на холодном двигателе после пробега 16000 км или при появлении признаков нарушения зазоров (стук клапанов, уменьшение мощности двигателя, вспышки в карбюраторе, «выстрелы» в глушителе) в следующем порядке:

– снять трубку вакуум-регулятора;

– осторожно снять крышку коромысел, избегая повреждения ее прокладки;

– установить поршень первого цилиндра по метке 2 (рисунок 15) на шкиве коленчатого вала в верхней мёртвой точке при такте сжатия и щупом проверьте зазор между коромыслами и клапанами первого цилиндра. При неправильном зазоре отверните контргайку 5 (рисунок 16) регулировочного винта 4 и, поворачивая отверткой регулировочный винт, установите зазор по щупу, после чего, удерживая отверткой регулировочный винт, затяните контргайку и проверить ещё раз правильность установленных зазоров;

– после регулировки зазоров очередного цилиндра провернуть коленчатый вал на пол-оборота и отрегулировать зазоры для остальных цилиндров согласно порядку их работы: 1-2-4-3 [5].

3.4  Модель ВАЗ 2101, 2102 (Жигули)

Распределительный вал – чугунный, литой, вращается на пяти опорах в алюминиевом литом корпусе подшипников, установленном на головке цилиндров. От осевых перемещений удерживается упорным фланцем, помещённым в проточке передней опорной шейки вала. Основные размеры распределительного вала и корпуса подшипников распределительного вала даны на рисунке 17.

Клапаны приводятся в действие распределительным валом через короткие стальные рычаги 4 (рисунок 18). Рычаги качаются на сферической головке болта 7, которым регулируется зазор А между кулачками распределительного вала и рычагами.

Привод распределительного вала

Привод распределительного вала осуществляется от ведущей звездочки 5 (рисунок 19) коленчатого вала двухрядной роликовой цепью. Этой же цепью приводится и звездочка 4 вала привода масляного насоса. Цепной привод имеет полуавтоматический натяжитель 8 с башмаком 7 и успокоитель 3 цепи с резиновыми накладками. В нижней части блока цилиндров устанавливается ограничительный палец 6, предотвращающий спадание цепи в картер при снятии на автомобиле звездочки распределительного вала.

Натяжитель состоит из корпуса 2, стержня 3 с двумя пружинами, плунжера 7 и колпачковой гайки 1 с зажимным сухарем 9, который фиксируется в гайке стопорным кольцом. Плунжер удерживается от выпадения из корпуса стопорным кольцом 4 [6].

Порядок выполнения регулировки между рычагами и кулачками распределительного вала:

1. Зазоры регулировать на холодном двигателе, предварительно отрегулировав натяжение цепи. После регулировки зазор должен быть 0,14-0,17 мм.

2. Повернуть коленчатый вал по часовой стрелке до совпадения метки на звёздочке распределительного вала с меткой на корпусе подшипников, что будет соответствовать концу такта сжатия в четвёртом цилиндре. В этом положении регулируется зазор у выпускного клапана четвёртого цилиндра (восьмой кулачок) и впускного клапана третьего цилиндра (шестой кулачок).

3.Ослабить контргайку регулировочного болта рычага.

4. Вставить между рычагом и кулачком распределительного вала плоский щуп А.95111 толщиной 0,15 мм и гаечным ключом завертывать или отвертывать болт 2 с последующим затягиванием контргайки 3, пока при затянутой контргайке щуп 1 не будет входить с лёгким защемлением.

5. После регулировки зазора у выпускного клапана четвёртого цилиндра и впускного клапана третьего цилиндра последовательно поворачивать коленчатый вал на 180° и регулировать зазоры, соблюдая очередность, указанную в таблице 1.

Таблица 1

Последовательность регулировки зазоров в клапанном механизме

Угол поворота

коленчатого вала

Номер цилиндра, в котором

происходит такт сжатия (конец)

Номер регулируемых клапанов (кулачков)

4

8 и 6

180°

2

4 и 7

360°

1

1 и 3

540°

3

5 и 2 [7]

Проверка распределительного вала

На опорных шейках распределительного вала не допускаются задиры, забоины, царапины, наволакивание алюминия от корпусов подшипников.

На рабочих поверхностях кулачков не допускается износ свыше 0,5 мм, а также задиры и износ кулачков в виде огранки.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ Установить распределительный вал крайними шейками на две призмы, помещённые на поверочной плите, и замерить индикатором радиальное биение средних шеек, которое должно быть не более 0,04 мм. Если биение превышает указанное значение, то выправить вал на рихтовочном прессе [8].


IV
 Требования безопасности труда

при техническом обслуживании и ремонте автомобилей

4.1  Требования безопасности на автотранспортном предприятии

При техническом обслуживании и ремонте автомобилей необходимо принимать меры против их самостоятельного перемещения. Запрещаются техническое обслуживание и ремонт автомобиля с работающим двигателем, за исключением случаев его регулирования.

Подъёмно-транспортное оборудование должно быть в исправном состоянии и использоваться только по своему прямому назначению. К работе с этим оборудованием допускаются лица, прошедшие соответствующий инструктаж.

Во время работы не следует оставлять инструменты на краю осмотровой канавы, на подножках, капоте или крыльях автомобиля. При сборочных работах запрещается проверять совпадение отверстий в соединениях деталей пальцами; для этого необходимо пользоваться специальными ломиками или бородками.

Во время разборки и сборки узлов и агрегатов следует применять специальные съёмники и ключи. Трудно снимаемые гайки сначала нужно смочить керосином, а затем отвернуть ключом. Отвёртывать гайки зубилом и молотком не разрешается.

Запрещается загромождать проходы между рабочими местами деталями и узлами, а также скапливать большое количество на местах разборки.

Повышенную опасность представляют операции снятия и установки пружин, поскольку в них накоплена значительная энергия.

Эти операции необходимо выполнять на стендах или с помощью приспособлений обеспечивающих безопасную работу.

Гидравлические и пневматические устройства должны быть снабжены предохранительными и перепускными клапанами.

Рабочий инструмент следует содержать в исправном состоянии.

4.2  Требования к производственной санитарии и гигиене

Помещения, в которых рабочие, выполняя техническое обслуживание и ремонт автомобиля, должны быть оборудованы осмотровыми канавами и эстакадами с направляющими предохранительными ребордами или подъёмниками.

Приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать удаление выделяемых паров и газов, а также приток свежего воздуха. Естественное и искусственное освещение рабочих мест должно быть достаточным для безопасного выполнения работ.

На территории предприятия необходимо наличие санитарно-бытовых помещений: гардеробных, душевых, умывальных.

4.3  Меры пожарной безопасности на автотранспортных предприятиях

Основными причинами возникновения пожаров на автотранспортных предприятиях является следующее:

  •  Неисправность отопительных приборов;
  •  Неисправность электрического оборудования;
  •  Неисправность освещения;
  •  Неправильная их эксплуатация;
  •  Самовозгорание горючесмазочных и обтирочных материалов при их неправильном хранении;
  •  Неосторожное обращение с огнём.

Во всех производственных помещениях необходимо выполнять следующие противопожарные требования:

  •  Курить только в специально отведённых для этого местах;
  •  Не пользоваться открытым огнём;
  •  Хранить топливо и керосин в количествах, не превышающих сменную потребность;
  •  Не хранить порожнюю тару из-под топлива и смазочных материалов;
  •  Проводить тщательную уборку в конце каждой смены;
  •  Разлитое масло и топливо убирать с помощью песка;
  •  Собирать использованные обтирочные материалы, складывать их в металлические ящики с крышками и по окончании смены выносить в специально отведённые для этого места.

Любой пожар, своевременно замеченный и не получивший значительное распространение, может быть быстро ликвидирован.

Успех ликвидации пожара зависит от быстроты оповещения о его начале и введения в действие эффективных средств пожаротушения.

Для оповещения о пожаре служат телефон или пожарная сигнализация. В случае возникновения пожара необходимо немедленно сообщить об этом в 01. Пожарная сигнализация бывает двух видов: электрическая и автоматическая. Приёмную станцию электрической сигнализации устанавливают в помещении пожарной охраны, а извещатели – в производственных помещениях и на территории предприятий. Сигнал о пожаре подаётся нажиманием кнопки извещателя. В автоматической пожарной сигнализации используется термостаты, которые при повышении температуры до назначенного предела включают извещатели.

Эффективным и наиболее распространённым средством тушения пожаров является вода, однако, в некоторых случаях, использовать её нельзя. Не поддаётся тушению водой легковоспламеняющиеся жидкости, которые легче воды. Например, бензин, керосин, всплывая на поверхность воды, продолжают гореть. При невозможности тушить водой горящую поверхность засыпают песком, накрывают специальными асбестовыми одеялами. В особо опасных в пожарном отношении производствах могут использоваться стационарные автоматические установки различной конструкции, срабатывающие при заданной температуре и подающие воду, пену или специальные составы.

4.4  Меры электрической безопасности

Опасность поражения током возникает при использовании неисправных ручных электрифицированных инструментов, при работе с неисправными рубильниками и рубильниками, при соприкосновении с проводами, а также случайно оказавшимися под напряжением металлическими конструкциями. Электрифицированный инструмент (дрели, гайковёрты, шлифовальные машины и другие) включают в сеть с напряжением 220 В.

Разрешается работать только инструментами, имеющими защитное заземление.

Штепсельное соединение для включения инструмента должны иметь заземляющий контакт, который длиннее рабочих контактов и отличается от них по форме.

При включении инструмента в сеть заземляющий контакт входит в соединение со штепсельной розеткой первым, а при выключении выходит последним.

При переходе с электрифицированным инструментом с одного места работы на другое нельзя натягивать провод. Не следует протягивать провод через проходы, проезды и места складирования деталей. Нельзя держать электрифицированный инструмент, взявшись одной рукой за провод. Работать с электрифицированным инструментом при рабочем напряжении превышающим 42 В, можно только в резиновых перчатках и калошах, либо стоя на изолированной поверхности (резиновом коврике, сухом деревянном ящике).

Во избежание поражения током необходимо пользоваться переносными электролампами с предохранительными сетками. В помещении без повышенной опасности (сухом, с не токопроводящими полами) можно использовать переносные лампы напряжением до 42 В, а в особо опасных помещениях (сырых, с токопроводящими полами или токопроводящей пылью) напряжение не должно превышать 12 В.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1.  tezcar.ru/u-dvig-grm.html
  2.  www.base.polstr.ru/ps/red/mat/000642/index.asp?RUB=3
  3.  cars.ocg48.ru/Moskvich/m_dvig13.htm
  4.  www.autoprospect.ru/gaz/2705-gazel/5-2-3-gazoraspredelitelnyjj-mekhanizm.html
  5.  www.autoprospect.ru/uaz/3151-2206/3-3-gazoraspredelitelnyjj-mekhanizm.html
  6.  www.autoprospect.ru/vaz/2101-zhiguli/3-12-raspredelitelnyjj-val-i-ego-privod.html
  7.  www.autoprospect.ru/vaz/2101-zhiguli/3-12-2-regulirovka-zazora-mezhdu-rychagami-i-kulachkami-raspredelitelnogo-vala.html
  8.  www.autoprospect.ru/vaz/2101-zhiguli/3-12-4-proverka-raspredelitelnogo-vala.html
  9.  ВАЗ-2115i-14i-13i: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту и каталог запасных частей – М.: Издательский дом Третий Рим, 2005 – 304 с.
  10.  Автомобиль «Волга» ГАЗ-24-10: Конструктивные особенности, техническое обслуживание и текущий ремонт – М.: Транспорт, 1993 – 303 с.
  11.  Рютман Х.Я. Ремонт легковых автомобилей – М.: Патриот, 1992 – 320 с.


Приложение

Рисунок 1  Газораспределительные механизмы:

а — с нижним расположением распределительного вала; б, в — с верхним расположением распределительного вала

1 — кулачок; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — коромысло; 5 — одноплечий рычаг


Рисунок 2  Звёздочка привода распределительного вала. Зубчатый шкив распределительного вала

а) на примере двигателя автомобиля ВАЗ 2106

1 — звёздочка привода распределительного вала; 2 — цепь; 3 — успокоитель цепи; 4 — звёздочка привода масляного насоса; 5 — звёздочка коленчатого вала; 6 — башмак натяжителя цепи; 7 — натяжитель цепи

б) на примере двигателя автомобиля ВАЗ 2108

1 — зубчатый шкив распределительного вала; 2 — зубчатый ремень; 3 — зубчатый шкив коленчатого вала; 4 — зубчатый шкив водяного насоса; 5 — натяжной ролик


Рисунок 3  Механизм газораспределения

1 – шестерня распределительного вала; 2 – упорный фланец; 3 – распорное кольцо; 4 – опорные шейки; 5 – эксцентрик привода топливного насос;

6 – кулачки выпускных клапанов; 7 – кулачки впускных клапанов; 8 – втулки;

9 – впускной клапан; 10 – направляющая втулка; 11 – упорная шайба;

12 – пружина; 13 – ось коромысел; 14 – коромысло; 15 – регулировочный винт; 16 – стойка оси коромысел; 17 – механизм поворота выпускного клапана;

18 – выпускной клапан; 19 – штанга; 20 – толкатели; 21 – шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя


Рисунок 4  Детали механизма газораспределения

1 – распределительный вал; 2 – толкатель; 3 – направляющая толкателей;

4 – штанга; 5 – регулировочный винт; 6 – коромысло; 7 – контргайка;

8 – втулка; 9 – тарелка; 10 – пружина внутренняя; 11 – пружина наружная;

12 – шайба; 13 – сухарь; 14 – впускной клапан; 15 – выпускной клапан;

16 – фланец; 17 – шестерня


Рисунок 5  Привод механизма газораспределения с верхним расположением распределительного вала: а - цепью, б - зубчатым ремнем

1 – коленчатый вал; 2 – ведущая звёздочка; 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 – звёздочка привода масляного насоса и прерывателя-распределителя; 14, 16, 17 – зубчатые шкивы; 15 – зубчатый ремень; 18 – болт


Рисунок 6  Выпускной клапан:

а – выпускной клапан, б – клапан закрыт, в – клапан открыт, г – детали механизма

1 – корпус механизма поворота; 2 – шарики; 3 – опорная шайба; 4 – замочное кольцо; 5 – пружина клапана; 6 – упорная шайба пружины; 7 – сухарики;

8 – дисковая пружина; 9 – возвратная пружина; 10 – направляющая втулка;

11 – металлический натрий


Рисунок 7  Уплотнения клапанов: а – ЗМЗ-24, б – ВАЗ-2105

1 – колпачок; 2 – направляющая втулка; 3 – сальник; 4 – лабиринтное уплотнение


Рисунок 8  Диаграмма фаз газораспределения: 1 – впуск; 2 – выпуск


Рисунок 10  Привод клапанов

1 — седло клапана; 2 — клапан; 3 — направляющая втулка; 4 — стопорное кольцо; 5 — шайба; 6 — пружина; 7 — колпачок маслоотражательный;

8 — пружина колпачка; 9 — тарелка пружины; 10 — сухарики;

11 — регулировочный винт; 12 — контргайка; 13 — коромысло; 14 — ось коромысел; 15 — штанга; 16 — стойка; 17 — головка блока цилиндров


Рисунок 11  Установочные метки на шкиве-демпфере коленчатого вала

1 — штифт на крышке распределительных шестерен; 2 — метка для установки верхней мёртвой точки; 3 — метка для установки угла опережения зажигания


Рисунок 12  Привод клапанов

1 – распределительный вал; 2 – толкатель; 3 – штанга; 4 – седло клапана;

5 – клапан; 6 – направляющая втулка клапана; 7 – стопорное кольцо; 8 – шайба; 9 – пружина; 10 – колпачок маслоотражательный; 11 – пружина колпачка;

12 – тарелка пружины; 13 – сухарики; 14 – коромысло; 15 – регулировочный винт; 16 – контргайка; 17 – ось коромысел; 18 – стойка; 19 – головка блока цилиндров


Рисунок 13  Установочные метки на распределительных шестернях: а – метки


Рисунок 14  Упорный фланец распределительного вала

1 – шестерня; 2 – упорный фланец; 3 – распорное кольцо;

4 – распределительный вал

Рисунок 15  Установочные метки на шкиве-демпфере коленчатого вала

1 – штифт на крышке распределительных шестерен; 2 – метка для установки верхней мёртвой точки; 3 – метка для установки момента зажигания


Рисунок 16  Регулировка зазора между коромыслом и клапаном

1 – тарелка пружины; 2 – клапан; 3 – коромысло; 4 – регулировочный винт;

5 – контргайка

Рисунок 17  Основные размеры распределительного вала и расточек в корпусе подшипников распределительного вала


Рисунок 18  Разрез головки цилиндров по выпускному клапану

1 – головка цилиндров; 2 – выпускной клапан; 3 – маслоотражательный колпачок; 4 – рычаг клапана; 5 – корпус подшипников распределительного вала; 6 – распределительный вал; 7 – регулировочный болт; 8 – контргайка болта; А – зазор между рычагом и кулачком распределительного вала


Рисунок 19  Схема механизма привода распределительного вала и вспомогательных органов

1 – звёздочка распределительного вала; 2 – цепь; 3 – успокоитель цепи;

4 – звёздочка валика привода масляного насоса; 5 – звёздочка коленчатого вала; 6 – ограничительный палец; 7 – башмак натяжителя; 8 – натяжитель цепи


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48943. Технико-экономическое обоснование электролизного цеха 614 KB
  Также в рамках ценовой стратегии выбираются используемые методики определения установления цены а также формы ценовой дискриминации. Цены активно используются в конкурентной борьбе для обеспечения достаточного уровня прибыли. Определение политики ценообразования базируется на основе следующих вопросов: какую цену мог бы заплатить за товар покупатель; как влияет на объем продаж изменение цены; каковы составляющие компоненты издержек; каков характер конкуренции в сегменте рынка; каким должен быть уровень пороговой цены...
48946. Расчет производственной программы количества выработки алюминия-сырца 488.5 KB
  В соответствии с действующим налоговым законодательством не подлежат налогообложению: реализация на территории России услуг по сдаче в аренду служебных или жилых помещений иностранным гражданам и организациям аккредитованным в РФ; реализация медицинских товаров отечественного и зарубежного производства по перечню утвержденному Правительством РФ; реализация медицинских услуг оказываемых медицинскими организациями услуги городского пассажирского транспорта общего пользования кроме такси в том числе маршрутных а также услуги по перевозкам...
48947. Технико-экономическое обоснование проекта цеха электролиза алюминия 657 KB
  Действенность планирования НТП во многом определяется тем насколько верно определено его состояние по определенным направлениям. Сущность и типология систем планирования В управлении экономикой рыночного типа важное место принадлежит планированию. Формирование рыночных отношений связано с развитием предпринимательской деятельности стратегического менеджмента и систем планирования. Все это усложняет систему планирования в силу необходимости учета рыночной ситуации требует повышения роли планирования на фирме его научной и информационной...