надежная основа привода клапанов двигателя

30.08.2017
#Ось коромысел в сборе

Ось коромысел в сборе: надежная основа привода клапанов двигателя

Во многих современных двигателях все еще используются схемы газораспределительного механизма с приводом клапанов с помощью коромысел. Коромысла устанавливаются на специальную деталь — ось. О том, что такое ось коромысел, как она устроена и работает, а также о ее подборе и замене — читайте в статье.

Что такое ось коромысел?

Ось коромысел — деталь газораспределительного механизма поршневых двигателей внутреннего сгорания с верхним расположением клапанов; полый стержень, удерживающий коромысла клапанов и сопутствующие детали клапанного механизма.

Ось коромысел выполняет несколько функций:

• Правильное позиционирование коромысел относительно толкателей/кулачков распредвала и клапанов;

• Смазывание поверхностей трения коромысел и их подшипников, подача масла к другим элементам газораспределительного механизма;

• Удерживание коромысел, их пружин и других деталей (ось выступает в роли силового несущего элемента).

То есть, ось коромысел — это основной несущий элемент для ряда деталей ГРМ (коромысел, пружин и некоторых других) и одна из основных масляных магистралей единой системы смазки двигателя. Данная деталь используется только на верхнеклапанных двигателях с приводом клапанов ГРМ различных типов:

• С нижним расположением распредвала, с приводом клапанов через толкатели, штанги и коромысла;
• С верхним расположением распредвала (общего или раздельных валов для каждого ряда клапанов), с приводом клапанов через коромысла;
• С верхним расположением распредвала, с приводом клапанов через рычажный толкатель.

В современных двигателях с непосредственным приводом клапанов от кулачков распредвала коромысла и связанные с ними детали отсутствуют.

Ось коромысел играет важную роль работе двигателя, обеспечивая нормальное функционирование его механизма газораспределения. Неисправная или дефектная ось нуждается в скорейшей замене, а чтобы сделать верный выбор данной детали, нужно разобраться в существующих типах осей, их конструкциях и особенностях.

Обратите внимание: сегодня в литературе и торговыми предприятиями термин «ось коромысел» используется в двух значениях — как отдельная деталь, полая трубка, на которой удерживаются коромысла, пружины и прочие детали, и как комплектная ось с уже установленными опорами, коромыслами и пружинами. В дальнейшем речь будет идти об осях коромысел в обоих указанных смыслах.

Ось с коромыслами в сборе

Типы, конструкция и комплектация осей коромысел

Оси делятся на несколько типов по количеству устанавливаемых коромысел и по некоторым конструктивным особенностям.

По количеству устанавливаемых коромысел оси бывают:

• Индивидуальные;
• Групповые.

Индивидуальная ось — деталь, несущая только одно коромысло и крепеж (упорную шайбу или гайку). Индивидуальные оси коромысел используются, как правило, в двигателях с двумя клапанами на цилиндр, поэтому количество осей в них вдвое больше цилиндров. Такая ось выполняется заодно со стойкой, поэтому она монтируется на ГБЦ без дополнительных деталей, вся конструкция получается проще и легче. Однако индивидуальная ось коромысел не подлежит ремонту в случае неисправности, она просто меняется в сборе.

Групповая ось — деталь, несущая несколько коромысел и сопутствующие детали (пружины, упорные шайбы, штифты). На одной оси может располагаться от 2 до 12 коромысел в зависимости от конструкции двигателя и количества цилиндров. Так, на моторах с раздельными ГБЦ для каждого цилиндра используются оси с двумя коромыслами, на некоторых 6-цилиндровых моторах с раздельными ГБЦ на три цилиндра используется по две оси с шестью коромыслами, на рядных 4-х, 5-ти и 6-ти цилиндровых двигателях используются оси с 8-ю, 10-ю и 12-ю коромыслами соответственно, и т.д. Количество групповых осей коромысел в одном рядном или V-образном двигателе с единой для ряда цилиндров ГБЦ может быть 1, 2 или 4. В моторах с двумя клапанами на цилиндр используется одна или две оси (в случае с раздельной ГБЦ), в моторах с четырьмя клапанами на цилиндр используется две или четыре оси. Количество осей в двигателях с индивидуальными ГБЦ соответствует числу головок.

Групповые оси коромысел устроены несложно. Их основу составляет собственно ось — стальной вал со сквозным продольным каналом и рядом поперечных отверстий по числу устанавливаемых коромысел. Крайние поперечные отверстия обычно используются для фиксации оси в стойках с помощью шплинтов и упорных шайб. Так как ось подвергается высоким нагрузкам, она изготавливается из стали специальных марок, а ее поверхность дополнительно подвергается химико-термической и термической обработке (цементация, закалка) для повышения прочности, устойчивости к износу и другим негативным воздействиям.

На ось через втулки (подшипники скольжения из бронзы или других материалов) монтируются коромысла, во втулках выполнены проточки и каналы для подачи масла из оси в коромысла. Пары коромысел позиционируются с помощью надетых на ось распорных цилиндрических пружин. Ось устанавливается на ГБЦ с помощью ряда стоек — двух крайних и нескольких основных (центральных), расположенных между коромыслами. Ось может устанавливаться в стойки свободно или запрессовываться в них. Оси коромысел четырехклапанных двигателей могут устанавливаться на сдвоенные стойки, которые обеспечивают правильное позиционирование деталей ГРМ. На нижних поверхностях стоек выполнены штифты для центровки и отверстия под шпильки/болты крепления.

Конструкция оси коромысел с подачей масла через центральную стойку

Подача масла в ось коромысел может осуществляться двумя способами:

• Через одну из стоек;
• Через отдельную подводящую трубку.

В первом случае одна из крайних или центральных стоек имеет канал, через который масло поступает из соответствующего канала ГБЦ в ось коромысел. Во втором случае с одного торца к оси коромысел подводится металлическая трубка, соединенная с масляным каналом в ГБЦ.

В целом, оси коромысел всех типов имеют простую конструкцию, а потому надежны и долговечны, хотя и эти детали могут выходить из строя — в этом случае их необходимо ремонтировать или менять.

Вопросы выбора, ремонта и замены осей коромысел

Как и многие другие детали, оси коромысел зачастую проектируются индивидуально под конкретный модельный ряд или даже модификацию двигателя, что накладывает ограничения на выбор этих деталей. Поэтому для замены необходимо подбирать только те оси, которые рекомендованы самим производителем двигателя — так есть гарантии, что новые детали встанут на свое место и будут нормально работать.

Отдельно нужно заметить, что даже разные модификации одного мотора нередко комплектуются разными по конструкции и характеристикам осями коромысел. Например, некоторые отечественные силовые агрегаты под бензин разных марок оснащаются неодинаковыми по конструкции и габаритам ГБЦ, поэтому и оси коромысел у них могут отличаться (комплектоваться разными по высоте стойками, коромыслами и т.д.). Это следует учитывать при покупке запчастей и ремонте.

Ось коромысел необходимо демонтировать и устанавливать только в соответствии с указаниями инструкции по ремонту и ТО транспортного средства. Дело в том, что для нормальной работы оси и предотвращения поломок ее крепеж (болты или гайки шпилек) необходимо затягивать в правильной последовательности и с определенным усилием. А после монтажа обязательно необходимо выполнить регулировку температурного зазора между коромыслами и клапанами.

В процессе эксплуатации автомобиля ось коромысел не требует специального обслуживания, необходимо лишь в соответствии с указаниями инструкции проверять натяг болтов/гаек и осматривать детали оси на предмет их целостности. Регулярное ТО и правильная эксплуатация транспортного средства гарантирует надежное функционирование оси коромысел и ГРМ в целом на всех режимах работы двигателя.

Другие статьи

#Планка генератора

Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля

14.09.2022 | Статьи о запасных частях

В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Коромысло клапана двигателя СМД

Коромысло клапана (дет. № СМД1-0609-1, рис. 63) дви­гателей СМД всех модификаций изготавливают из ста­ли 45 Л-Ш по ГОСТ 977-53.

Поверхность бойка закаливают ТВЧ на глубину 2— 5 мм. Твердость поверхности бойка должна быть не ме­нее НRС 50, а твердость остальных поверхностей — НВ 170-217.

Дефекты, при которых коромысло клапана подлежит восстановлению, следующие:

1) износ поверхности бойка по высоте 1,5 мм и более;

2) износ отверстия под втулку до диаметра более 28,06 мм;

3) износ или повреждение резьбы.

При наличии трещин и изломов коромысло клапана выбраковывают.

Восстановление поверхности бойка.

При износе повер­хности бойка менее 1,5 мм по высоте поверхность, со­прягающуюся с торцом клапана, шлифуют на стенке для шлифования фасок клапанов (СШК-3) до выведения следов износа с обеспечением общей высоты бойка в пределах 13_{-0,15 мм.}

Примечание. Шлифование бойка произво­дят после окончательной обработки отверстия под ось коромысел.

При износе поверхности бойка более 1,5 мм по высо­те поверхность, сопрягающуюся с торцом клапана, на­плавляют до высоты 15,5 мм электродом Т-590 или ЭНР-62 диаметром 3 мм с последующей обработкой на­ плавленной поверхнос­ти до нормального раз­мера—14,5_{-0,12 мм.} По­верхность бойка долж­на быть чистой, глад­кой, без трещин и ра­ковин.

Твердость наплав­ленной поверхности бойка должна быть не менее HRC 50.

Цилиндриче с к а я поверхность бойка дол­жна быть параллельна образующей отверстия под ось коромысел с точностью 0,05 мм, что проверяется специаль­ным приспособлением (рис. 64).

При потере натяга в соединении втулка — коромысло отверстие под втулку диаметром 28 мм в коромысле разворачивают до диаметра 28,5^+0,033мм и устанавливают ремонтную втулку, которая имеет увеличенный наружный диаметр 28,5 ^{+0,050 +0,095}мм. Материал ремонтной втул­ки — чугун СЧ 21-40 или СЧ 15-32.

Восстановление резьбы.

Конец коромысла с резьбой нагревают до температуры 900—950° и производят осад­ку до диаметра отверстия 7,5 мм. Затем отверстие рас­сверливают до диаметра 8,9 мм и нарезают резьбу М10?1 кл. 2.

Восстанавливать резьбовое отверстие в коромысле клапана можно также путем нарезания резьбы ремонт­ного размера. Для этого рассверливают резьбовое отвер­стие М10 до диаметра 10,9 мм, в котором нарезают резь­бу М12?1 кл. 2.

При нарезании резьбы ремонтного размера в коро­мысле клапана изготавливают из стали 20 регулировоч­ный винт (рис. 65) и контргайку с увеличенной резьбой.

Сферическую поверхность винта цементируют на глубину 0,5—0,9 мм и термически обрабатывают до твердости HRC 54. Биение сферической поверхности относительно среднего диаметра резьбы допускается не более 0,4 мм. Допускаемые отклонения на свободные размеры по 7-му классу точности. Острые кромки необходимо притупить.

В результате ремонта клапана (путем изменения его длины), а также ремонта головки цилиндров (с измене­нием положения фаски клапанных гнезд) и коромысла (с уменьшением высоты бойка) может нарушиться нор­мальная работа механизма декомпрессора вследствие увеличения зазора между верхней плоскостью бойка ко­ромысла и лыской в валике декомпрессора. Номиналь­ный зазор в этом соединении должен быть 3,07—4,1 мм.

Если зазор больше допустимого, его восстанавлива­ют, подпиливая валик декомпрессора или наваривая его с последующей обработкой.

коромысло Как | Рокер Арм работает?

В двигателе внутреннего сгорания коромысло представляет собой механическое устройство, передающее движение толкателя соответствующим выпускным и впускным клапанам.

Гравированная сталь или алюминий (для высокоскоростных применений) чаще всего используются в конструкции коромысла. Некоторые типы коромысла имеют подшипники, встроенные в точки контакта, чтобы уменьшить трение и износ в точках контакта.

Коромысло обычно расположено между впускным клапаном, выпускным клапаном и толкателем. Этот толкатель используется для толкания и вытягивания руки. Это толкающее действие толкателя «качает» коромысло вверх и вниз. По этой причине впускной и выпускной клапаны камеры сгорания двигателя, которая имеет распределительный вал под двигателем, открываются и закрываются.

Распределительный вал соединен с коленчатым валом. Распределительный вал приводится в движение коленчатым валом. Когда распределительный вал получает движение от коленчатого вала, толкатель перемещается вверх и вниз. Толкатель также передает свое движение выпускному и впускному клапанам через коромысло.

Правильное открытие и закрытие выпускных и впускных клапанов обеспечивает правильную подачу топлива в двигатель. В конечном итоге топливо сгорает в камере сгорания для производства электроэнергии. Эта генерируемая энергия передается на различные части двигателя, приводящие в движение транспортное средство.

Если коромысло треснуло или ослаблено, выпускной и впускной клапаны не будут работать должным образом, а цилиндр, связанный с поврежденным коромыслом, будет отключен. Это сильно влияет на работу двигателя.

Содержание

Как работает коромысло?

Коромысло является частью двигателя и обеспечивает двигатель необходимым топливом. Один конец коромысла соединен с толкателем.

Когда коленчатый вал вращается, это вращение передается на распределительный вал. Когда распределительный вал приводится в действие, толкатель выталкивается вверх. Верхняя часть толкателя давит на боковую сторону коромысла, чтобы повернуть рычаг. Это вращение прижимает другой конец коромысла к верхней части клапана, заставляя клапан двигаться вниз и открываться.

Когда внешняя часть клапана возвращается из-за вращения распределительного вала, внутренняя часть поднимается и клапан закрывается.

Передаточное число ?

Передаточное число коромысла представляет собой отношение величины перемещения, которое перемещает клапан, к величине эффективного перемещения, совершаемого толкателем.

Передаточное число коромысел можно рассчитать по отношению расстояния между точкой, соединяющей шарнир коромысла с распределительным валом, и точкой, соединяющей точку контакта с клапаном. Если передаточное отношение коромысла больше 1, подъем распределительного вала значительно увеличится.

Типы коромысла

Обычно используются 4 типа коромысла: 1. Штампованное стальное коромысло, 2. Коромысло с роликовым наконечником, 3. Цельное коромысло, 4. Валовое коромысло.

Давайте поговорим об этих 4 типах коромысел подробнее.

1. Штампованное стальное коромысло

Это один из самых известных типов коромысла. Эти коромысла штампуются из цельного куска металла, что обеспечивает простую конструкцию. Они дешевле, чем другие коромысла.

Стальной коромысло с гравировкой использует шарнирный штифт с гайкой с круглым дном, который удерживает коромысло на месте. Это простой и легкий способ вращать качели вверх и вниз и удерживать их на месте.

Штампованное стальное коромысло

2. Роликовое коромысло

Эти коромысла очень похожи на гравированные стальные коромысла. Ролик прикреплен к наконечнику коромысла клапана. Такая конструкция снижает трение, снижает износ наконечников клапанов и повышает выходную мощность.

Для удобства это коромысло снабжено шарнирными болтами и гайками. Они изготавливаются из литого или обработанного алюминия или стали.

Балансир с роликовым наконечником

3. Полный роликовый коромысло

Это не стальные качели с гравировкой. Изготавливается путем механической обработки алюминия и стали. Подшипники включены вместо шарниров.

Качели с полным роликом также могут использовать болты для шарнира, но не гайки. Включает в себя короткий стержень. Этот вал содержит подшипники с обеих сторон. Вал прочно закреплен болтами, а подшипники вращают коромысло.

Полное коромысло с роликами

4. Вал коромысла

Включает полное коромысло с роликами. Поставляется с валом, который проходит через коромысло. В зависимости от конструкции головки блока цилиндров вал может проходить только через два коромысла или через все коромысла. Этот вал используется из-за его высокой жесткости.

Чем жестче клапанный механизм, тем меньше его отклонение и тем меньше вероятность того, что клапанный механизм будет двигаться с высокой скоростью и станет неуправляемым.

Вал коромысел 9