Распределительный вал
Распределительный вал или попросту 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.н. верхнее расположение распределительного вала.
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.
Привод распределительного вала
Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала двигателя. В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания привод обеспечивает вращение коленчатого вала со скоростью в два раза медленнее коленчатого вала.
На двигателях легковых автомобилей привод распределительного вала осуществляется с помощью цепной или ременной передачи. Данные виды привода на равных используются как в бензиновых двигателях, так и дизелях. Ранее для привода использовалась шестеренная передача, но ввиду громоздкости и повышенного шума перестала применяться.
Цепной привод объединяет металлическую цепь, которая обегает звездочки на коленчатом и распределительном валу. Помимо этого в приводе используются натяжитель и успокоитель. Цепь состоит из звеньев, соединенных шарнирами. Одна цепь может обслуживать два распределительных вала.
Цепной привод распределительного вала достаточно надежный, компактный, может использоваться на больших межосевых расстояниях.
Вместе с тем, износ шарниров при эксплуатации, приводит к растяжению цепи, последствия которого могут быть самые печальные для ГРМ. Не спасают даже натяжитель с успокоителем. Поэтому цепной привод требует регулярного контроля состояния.
В ременном приводе распределительного вала используется зубчатый ремень, который охватывает соответствующие зубчатые шкивы на валах. Приводной ремень оборудуется натяжным роликом. Ременный привод компактный, почти бесшумный, достаточно надежный, что делает его популярным у производителей. Современные зубчатые ремни имеют значительный ресурс — до 100 тыс. км пробега и более.
Привод распределительного вала может использоваться для привода и других устройств – масляного насоса, топливного насоса высокого давления, распределителя зажигания.
ОГПОБУ «Политехнический техникум», г. Биробиджан
Главная
Версия для слабовидящих
НАШИ КООРДИНАТЫ
г.
Биробиджан
ул. Косникова, 1в
тел.: 8 (42622) 48-0-08 — директор
факс: 8 (42622) 48-3-96 -секретарь
8(42622) 48-0-46-зам. директора
Электронная почта:
[email protected]
Режим работы директора, заместителей директора:
с 9.00 до 18.00
Режим работы библиотеки:
понедельник — с 9.00 до 18.00
вторник — с 09.00 до 18.00
среда — с 9.00 до 18.00
четверг — с 09.00 до 18.00
пятница — с 9.00 до 18.00
перерыв — с 12.00 до 13.00
Режим работы бухгалтерии, секретарей:
с 09.00 до 18.00, перерыв – с 12.00 до 13.00
тел. 48-3-28; 48-0-29(бухгалтерия)
Режим работы учебной части:
с 09.00 до 18.00
перерыв – с 12.00 до 13.00
тел.: 8 (42622) 48-0-67
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11.22 18:18
10.22 03:03
11.22 22:41
Наша продукция
Кто на сайте?
Сейчас на сайте находятся:
53 гостей на сайте
бензиновый двигатель
| Эксплуатация, топливо и факты
V-образный двигатель
См.
все СМИ
- Ключевые сотрудники:
- Зигфрид Маркус
Готлиб Даймлер
Карл Бенц
- Похожие темы:
- двигатель Отто
Г-образный двигатель
V-образный двигатель
двигатель с верхним расположением клапанов
двигатель с верхним расположением распредвала
Просмотреть весь связанный контент →
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
бензиновый двигатель , любой из классов двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой. Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого мыслимого применения силовых установок, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, небольшие грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и небольшие внутренние морские установки, стационарные насосные установки среднего размера, осветительные установки, станки, электроинструменты.
Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели менее распространены, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих ручных садовых инструментах, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.
Типы двигателей
Бензиновые двигатели можно разделить на несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, ходы за цикл, систему охлаждения и клапан тип и расположение. В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых и цилиндровых двигателей и роторных двигателей. В поршне-цилиндровом двигателе давление, создаваемое сгоранием бензина, создает силу на головке поршня, которая совершает возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение по всей длине цилиндра.
Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и совершает работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров с возвратно-поступательными поршнями. Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.
Большинство бензиновых двигателей представляют собой поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением. Основные узлы поршневого двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают либо по четырехтактному, либо по двухтактному циклу.
Четырехтактный цикл
Из различных методов извлечения энергии из процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция которого впервые была разработана в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха всасывается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума.
Смесь сжимается по мере того, как поршень поднимается в такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий такт, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа из-за расширения сгоревшего газа давит на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработавшие продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, для каждого цикла требуется четыре хода поршня — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск — и два оборота коленчатого вала.
Недостаток четырехтактного цикла состоит в том, что выполняется только половина рабочих тактов по сравнению с двухтактным циклом ( см. ниже ), и только вдвое меньше мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость. Однако четырехтактный цикл обеспечивает более надежную очистку от выхлопных газов (продувку) и перезагрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопных газах.
Распределительный и коленчатый вал: в чем разница?
Распределительные и коленчатые валы выполняют отдельные функции, но должны работать вместе в четко отлаженной последовательности, чтобы ваш двигатель работал бесперебойно.
Распределительный вал использует яйцевидные «кулачки» для открытия и закрытия клапанов двигателя (по одному кулачку на клапан), а коленчатый вал преобразует «кривошипы» (движение поршней вверх/вниз) во вращательное движение.
На этой странице
Что такое распределительный вал?
Распределительный вал, расположенный в «верхней части» двигателя, является важной частью клапанного механизма, который позволяет воздуху и топливу поступать в камеру сгорания (пространство над поршнем) и выхлопным газам после их сгорания. Современный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) может иметь до четырех распределительных валов — или двойных кулачков — с четырьмя клапанами на цилиндр (два впускных и два выпускных), в то время как установка с одним кулачком имеет только один клапан на каждый цилиндр.
Как работает распределительный вал?
Распределительный вал, приводимый в движение коленчатым валом, передает движение от кулачков через различные части клапанного механизма (толкатель клапана, толкатель, пружину клапана, клапан и толкатель или коромысло), чтобы открывать и закрывать клапаны двигателя. Кулачки кулачка бывают разных форм и размеров, чтобы контролировать, насколько клапан открывается и как долго. Конфигурация с четырьмя распределительными валами увеличивает мощность. С большим количеством клапанов больше впускных и выхлопных газов может двигаться легче, потому что для них больше места для прохождения.
Что такое коленчатый вал?
Расположенный в «нижней части» двигателя, коленчатый вал использует огромную силу сгорания (сильное сгорание воздуха и топлива в камере сгорания), толкая поршни вниз, заставляя коленчатый вал вращаться. Это вращение является источником энергии двигателя.
Как работает коленчатый вал?
Шатуны прикрепляют поршни к коленчатому валу.
Сгорание, точно контролируемое зажиганием и фазами газораспределения, оказывает огромное давление на поршни, позволяя коленчатому валу сохранять свой вращательный момент.
Как распредвалы и коленчатые валы работают вместе?
Шестерни распределительного вала и коленчатого вала соединены цепью ГРМ (похожей на велосипедную цепь) или зубчатым ремнем (аналогично приводному ремню, но с зубьями), либо представляют собой зубчатую передачу (две взаимосвязанные шестерни), расположенную в «переднем конец» двигателя. Чтобы контролировать сгорание, они должны быть пронумерованы (выровнены в соответствии со спецификациями производителя), чтобы работать в идеальной гармонии, что называется фазами газораспределения.
Во время четырехтактного цикла сгорания (впуск, сжатие, рабочий цикл и выпуск) коленчатый вал поворачивается дважды — каждый поршень перемещается вверх и вниз дважды, а распределительный вал — один раз. Это приводит к тому, что каждый клапан открывается один раз на каждые два оборота коленчатого вала относительно поршня.
Таким образом, только впускной клапан (клапаны) будет открываться во время такта впуска, оба клапана остаются закрытыми во время тактов сжатия и сгорания, и только выпускной клапан (клапаны) открывается во время такта выпуска.
Ремни ГРМ, цепи и шестерни изнашиваются, поэтому рекомендуемые интервалы замены обязательно проверяйте в руководстве по эксплуатации.
Bob Lacivita
Bob Lacivita — отмеченный наградами автомобильный техник ASE и General Motors, преподаватель и независимый писатель, который писал о ремонте автомобилей DYI и техническом обслуживании автомобилей. Его работы были представлены в The Family Handyman, книге Reader’s Digest и журнале Classic Bike Rider. Он был карьерным и техническим педагогом в течение 25 лет, преподает автомобильные технологии, а также пишет гранты для государственных, федеральных и организационных фондов. Он также помог разработать уникальную модель учебного плана, которая органично интегрирует строгие, актуальные академические стандарты в профессиональное и техническое образование.