Главная | Обратная связь

Распределительные валы с приводом

Распределительный вал или «распредвал» в газораспределительном механизме обеспечивает выполнение основной функции – своевременного открытия и закрытия клапанов, за счет чего производится приток свежего воздуха и выпуск отработавших газов. В общем виде распределительный вал управляет процессом газообмена в двигателе.

Для уменьшения инерционных нагрузок, увеличения жесткости элементов газораспределительного механизма распределительный вал должен располагаться как можно ближе к клапанам. Поэтому стандартное положение распредвала на современном двигателе в головке блока цилиндров – т.е. верхнее расположение распределительного вала (OHC / DOHC).

Рис. 27 -Распределительный вал

В газораспределительном механизме используется один или два распределительных вала на ряд цилиндров. При одновальной схеме обслуживаются впускные и выпускные клапаны (два клапана на цилиндр). В двухвальном газораспределительном механизме один вал обсуживает впускные клапаны, другой – выпускные (два впускных и два выпускных клапана на цилиндр).

Основу конструкции распределительного вала составляют кулачки. На каждый клапан используется, как правило, один кулачок. Кулачок имеет сложную форму, которая обеспечивает открытие и закрытие клапана в установленное время, и его подъем на определенную высоту. В зависимости от конструкции газораспределительного механизма кулачок взаимодействует либо с толкателем, либо с коромыслом.

При работе распределительного вала кулачки вынуждены преодолевать усилия возвратных пружин клапанов и силы трения от взаимодействия с толкателями. На все это расходуется полезная мощность двигателя. Указанных недостатков лишена беспружинная система, реализованная в десмодромном механизме. Для уменьшения силы трения между кулачком и толкателем плоская поверхность толкателя может заменяться роликом. В отдаленной перспективе использование магнитной системы для управления клапанами, обеспечивающей полный отказ от распределительного вала.

Распределительный вал изготавливается из чугуна (литьем) или стали (ковкой). Распредвал вращается в опорах, которые представляют собой подшипники скольжения. Число опор на одно превышает число цилиндров. Опоры, в основном, разъемные, реже – неразъемные (выполнены как одно целое с головкой блока). В опорах, выполненных в чугунной головке, используются тонкостенные вкладыши, которые при изнашивании заменяются.

От продольного перемещения распредвал удерживают упорные подшипники, располагающиеся около приводной шестерни (звездочки). Распределительный вал смазывается под давлением. Предпочтительным является индивидуальный подвод масла к каждому подшипнику. Значительно повышается эффективность газораспределительного механизма с использованием различных систем изменения фаз газораспределения, которые позволяют добиться повышения мощности, топливной экономичности, снижения токсичности отработавших газов. Различают несколько подходов к изменению фаз газораспределения:

· поворот распределительного вала на различных режимах работы;

· использования нескольких кулачков с различным профилем на один клапан;

· изменение положения оси коромысла.

Типичные приводные схемы ГРМ:

	Рис. 28 - Шестеренчатый привод распределительного вала: 1 – приводная шестерня распредвала; 2 – шестерня коленчатого вала; Б – установочные метки.
	Рис. 29 - Цепной привод распредвала: 1 – шестерни распределительного вала; 2 – успокоитель цепи; 3 – масляный жиклер; 4 – приводная цепь; 5 – шестерня коленчатого вала; 6 – башмак натяжителя; 7 – натяжитель цепи.
	Рис. 30 - Ременной привод ГРМ 1 – приводная шестерня распредвала; 2 – ролик натяжителя; 3 – шкив насоса охлаждающей жидкости; 4 – ремень привода ГРМ; 5 – шестерня коленвала.
Системы цепного привода Рис. 31 - Цепные приводы распределительного вала: 1 - натяжной элемент; 2 - натяжная планка или натяжная штанга; 3 - приводная шестерня распредвала, шестерни распредвала; 4 - направляющая планка конечном сцепном звене; 5 - распределительная шестерня коленвала; 6 - цепь; 7 - стальной нажимной стержень.   Назначение системы цепных приводов: 1) Соединяют друг с другом коленчатый и/или распределительный валы двигателя внутреннего сгорания; 2) Выполняют при этом различные задачи: -натяжение цепи -демпфирование системы цепного привода - повышение или понижение передаточного числа - передача крутящего момента - регулирование направления вращения 3) Используются в качестве: - приводов распределительного вала, соединяющих коленчатый и распределительный валы - вспомогательных приводов, например приводов масляных насосов, соединяющих вспомогательный агрегат с коленчатым валом 4) Могут быть разделены на два или несколько отдельных ветвей приводов в зависимости от установочного места   а) Полнотелая часть из пластика Преимущества: - небольшой вес - недорогая, т.к. состоит из одного элемента   б) Комбинированная деталь из пластика и алюминия Преимущества: - стальной нажимной стержень необходим для усиления контакта - имеет преимущества, так как обладает высокой жесткостью с) Комбинированная деталь из листового металла и пластика Преимущества: - обладает преимуществами, т.к. оптимизирована точки зрения монтажного пространства.   Рис. 32 - Натяжные и направляющие планки   Натяжитель цепи привода(главныйпривод) □ Представляют собой амортизаторы одностороннего действия с функцией натяжения; □ Гидравлическое демпфирование в зависимости от скорости; □ Функция при нагрузке поршня: - масло выжимается из камеры высокого давления через компенсационный зазор и вызывает движение в зависимости от размера зазора; и вязкости амортизирующего средства (обычно моторное масло) □ Функция при разгрузке поршня: - возвратная пружина прижимает поршень к натяжным планкам - через клапанную вставку амортизирующее масло подсасывается из резервной масляной камеры в камеру высокого давления (система устанавливается без зазора); □ Рабочее положение поршня определяется длиной цепи привода распределительного вала; Рис. 33 - Натяжитель цепи привода (а) - положение поршня у нового двигателя; (б) - положение поршня после длительной; 1 - корпус; 2 - поршень; 3 - клапанная вставка; 4 - возвратная пружина; 5 - камера высокого давления; 6 - резервная масляная камера; 7 - запорный болт/ внутренняя резьба; 8 - стопорное кольцо (пружинное кольцо: открытое, предварительно расстопорено наружу); 9 - канавка для поршневого кольца с монтажной и функциональной канавкой; 10 - система канавок корпуса; 11 - натяжная планка.   «Минимальный оборотный ход» - положение поршня у нового двигателя «Рабочее положение» - положение поршня после длительной эксплуатации Преимущества: - компенсирует изменения длины цепи привода в течение всего срока службы (износ, тепловое расширение) -точная настройка демпфирования - адаптирован к условиям установки - предварительное натяжение настолько мало, как требуется (при помощи возвратной пружины) - возможна длина хода до 29 мм - стойкость в течение всего срока службы (высококачественная сталь). «Блокированное положение» - стопорная система. Механический стопор против опускания: - ограничивает обратный ход натяжного элемента при останове двигателя - гасит шумы от цепи при запуске двигателя или при пропуске зуба цепи привода распределительного вала