0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое кулачок в двигателе

Что такое ГРМ в машине и для чего он предназначен

Для начинающих водителей всегда непонятно, что такое ГРМ в автомобиле и как расшифровывается аббревиатура. Все просто – это механизм газораспределения, который «заталкивает» горючее и выводит отработанный газ из блока цилиндров. А о том, зачем это нужно и как работает – вы узнаете сегодня!

Распредвал – что это и для чего он создан

Распределительный вал в двигателе служит для открытия и закрытия клапанов в цилиндрах строго в соответствии с расчетными интервалами. Распредвалов в двигателе может быть несколько, в зависимости от конструкции. Обычно устанавливается один или два вала на каждую группу цилиндров. Автомобильный двигатели, как правило, имеют один или два распредвала.

Двигатели так же могут разделяться на верхне- и нижневальные, в зависимости от расположения распредвала — в головке блока цилиндров или в его основании. Для управления фазами газораспределенияв двигателе распредвал жестко связан с коленвалом одним из способов: привод ремнем или цепью или через шестерни. На спортивных автомобилях устанавливается распредвал с измененными кулачками, для соответствующего изменения в фазах газораспределения двигателя. Это, с одной стороны, может служить для увеличения мощности двигателя, а с другой, может приводить к быстрому износу деталей, не рассчитанных на такую работу.

Распредвал при работе, так же, как и любая деталь двигателя, подвержен износу. В двигателях старых поколений иногда возможен ремонт распредвала, путем наплавления кулачков и их последующей обработки и замены вкладышей. В современных двигателях распредвал не ремонтируется, а сразу заменяется на новый.

Долговременную работу распредвала обеспечивает хорошо работающая система смазки в двигателе. При недостаточном уровне смазки происходит ускоренный износ детали, что может приводить к сбоям в работе двигателя — нарушению фаз газораспределения, неравномерной работе одного или нескольких клапанов.

Часть современных двигателей лишена распредвала, а газораспределительным механизмом управляет электроника с помощью электро-механических приводов. Это позволяет задавать режимы работы двгателя, отличающиеся от сьандартных и не зависящие от оборотов коленвала.

Плюсы и минусы ремня и цепи противоположные. Цепная передача вращения надежнее, но со временем растягивается и перескакивает на зуб или два шестеренки привода, также, дороже и шумнее. Ременная передача мягче, намного дешевле, бесшумная, но часто приходится менять, а, если вовремя не поменять, то, возможно приведет к замене клапанов. Новые линейки автомобилей сейчас идут, в основном, с ременной передачей.

Читать еще:  Что такое двигатель васо

Причиной остановки работоспособности двигателя может стать обрыв ремня. Поэтому, желательно заблаговременно узнать, на каких двигателях гнет клапана. Положено менять ремень через каждые 60-70 тысяч км. Но, к сожалению, многие водители не успевают заменить ремень газораспределительного механизма. На машинах с 16-ти клапанными двигателями обрыв ремня не нанесет вреда клапанам, а на 8-ми клапанных происходит деформация клапана, который называется «погнуло клапана». Но на 8-ми клапанных двигателях тоже может не сгибать клапана, если двигатель расточен, на поршнях выточены специальные углубления, рассчитанные специально под размер не поднятого клапана.

Рабочий цикл двигателя

Период, когда впускной и выпускной клапаны в каждом цилиндре должны открыться один раз — это и есть рабочий цикл двигателя. Он осуществляется за 2 оборота коленвала. В это время распредвал должен сделать один оборот. Именно для этого и шестерня распредвала имеет в два раза больше зубьев.

Описание работы ГРМ

Работу газораспределительного механизма сложно рассматривать отдельно от рабочего цикла двигателя. Его основная задача — вовремя открывать и закрывать клапаны на определенный промежуток времени. Следовательно, на такте впуска — открываются впускные, а на такте выпуска — выпускные. То есть фактически механизм должен реализовывать рассчитанные фазы газораспределения.

Технически это происходит следующим образом:

  1. Коленчатый вал передает крутящий момент через привод на распределительный вал.
  2. Кулачок распределительного вала давит на толкатель или коромысло.
  3. Клапан перемещается внутрь камеры сгорания, открывая доступ свежему заряду или выхлопному газу.
  4. После того, как кулачок прошел активную фазу воздействия, клапан возвращается на место под действием пружины.

Также следует отметить, что за полный рабочий цикл распредвал делает 2 оборота, поочередно открывая клапаны на каждом цилиндре в зависимости от порядка их работы. То есть, например, при схеме работы 1-3-4-2 одновременно будут открываться впускные клапаны на первом цилиндре и выпускные клапаны на четвертом. Во втором и третьем клапаны будут закрыты.

Основные преимущества

Основное преимущество использования кулачкового механизма заключается в том, что он помогает осуществить перемещение ведомых звеньев. Если рассмотреть конструкцию самого механизма, то можно увидеть, что она является очень простой. Несмотря на простоту, механизм работает равномерно и очень точно. Если использовать другие устройства, то они не дадут такой точный результат, как кулачковый механизм. Благодаря этому такие механизмы нашли широкое применение во многих технических устройствах нашего времени.

Читать еще:  Шум на холодном двигателе шевроле лачетти

Сами по себе кулачковые механизмы имеют небольшой компактный размер, что не мешает им выполнять свою полезную работу очень качественно и точно. Применяются кулачковые механизмы в той разновидности техники, в которой требуется добиться максимальной точности функционирования всех ее деталей и автоматизма.

Если говорить о недостатках кулачковых механизмов, то их количество крайне мало. Основная сложность использования механизма заключается в точном расчете и изготовлении профиля поверхности каждого звена. Если допустить хоть незначительную погрешность, то устройство не будет работать должным образом. Именно поэтому изготовление кулачковых механизмов представляет собой очень сложный и кропотливый процесс.

Назначение и область использования

Кулачковый механизм воплощает вращение в линейное перемещение небольшой амплитуды. В работе это короткое линейное движение применяется для выполнения следующих операций:

  • сцепление или расцепление частей механизма;
  • закрытие либо открытие клапана;
  • возвратно- поступательно движение какого-нибудь исполнительного органа изделия;
  • повторение исполнительным органом наперед заданной в формы поверхности кулачка сложной пространственной пути.

Данные операции находят использование в следующих устройствах и системах:

  • управление клапанами двигателей внутреннего сгорания;
  • топливные и масляные насосы;
  • приводы гидравлических и пневматических тормозных систем;
  • распределитель зажигания в устаревшем карбюраторном двигателе;
  • привод изменения передач в трансмиссиях байков и прочего двухтактного транспорта;
  • швейные машины;
  • музыкальные механизмы: механический орган, шарманка, шкатулка и т. п.;
  • транспортно- технологичные машины;
  • таймеры с механическим приводом;
  • сельскохозяйственные механизмы, комбайны, осуществляющие уборку и сортировку корнеплодов или злаков;

Более того, очень широкая сфера применения кулачковых пар лежит там, где требуется не потушить, а, наоборот, создать вибрацию. Они находят использование в вибромашинах, служащих для уплотнения грунта или полов из бетона в строительстве. Горная техника, применяемая при добыче рудных материалов, также создает сортировку тонких фракций на вибростолах, приводимых в движение кулачковыми парами.

Еще одна значимая область использования – точные приборы для измерений и средства механической и электромеханической автоматизации. Контактный прибор для определения величины давления и остальные прецизионные приборы широко применяют кулачковые пары для передачи вращения стрелки на шток, замыкающий контактные группы.

Применяются кулачковые устройства в малых и средних металлообрабатывающих станках для переключения передач, периодического перемещения рабочих органов.

В производственных технологических установках в химической, пищевой и фармацевтической промышленности устройства применяются для дозированной подачи сыпучего сырья к месту последующей переработки.

Читать еще:  Что сделать из мопедного двигателя

Не обращая внимания на быстрое совершенствование электронных средств управления, старая проверенная кулачковая пара смело держит собственные позиции там, где требуется неоднократно повторить однообразные движения очень точно.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

F-голова [ править ]

Компоновку F-образной головки (не путать с плоской головкой) можно рассматривать как комбинацию L-образной головки и I-образной головки: впускной коллектор и его клапаны расположены над цилиндрами (в головке цилиндров, как в I-образной головке). -головочная конструкция) и приводятся в действие толкателями, но выпускной коллектор и его клапаны расположены рядом с цилиндрами (в блоке, как и в L-образной конструкции). Выпускные клапаны расположены примерно или точно параллельно поршням; их поверхности направлены вверх, и они управляются не толкателями, а прямым контактом с подъемником, контактирующим с распределительным валом. Также была сделана обратная вариация F-образной головки с боковым впуском и выпускной головкой — конверсия верхнего выпускного клапана Ford V8 в двигатели с плоской головкой должна была уменьшить проблемы перегрева под нагрузкой при коммерческой эксплуатации.В семействе 4-цилиндровых мотоциклетных двигателей Indian / Henderson использовались обе конструкции — верхний выхлоп снова был конструкцией из соображений перегрева.

Это была более дорогая конструкция двигателя. Его преимущества перед конкурирующими двигателями с L-образной головкой включали большую мощность за счет более высокой степени сжатия, лучший поток впускной смеси, меньшую подверженность ударам и большую надежность за счет охлаждения выпускного клапана и его пружины (и наличие вдвое меньшего количества толкателей, чем у OHV. двигатель). Имея только один клапан в головке и один в блоке, можно использовать более крупные клапаны, чем в двигателе с верхним расположением клапанов, чтобы компенсировать более слабый воздушный поток бокового выпускного клапана.

В течение многих лет британские автомобильные фирмы Rolls-Royce и Rover использовали эту схему. С 1927 по 1929 год американская фирма Hudson также использовала 6-цилиндровый двигатель этой формы, но этот двигатель не следует путать с двигателем Hudson -победителя гонок 1950-х годов. Последним крупным применением был двигатель Willys Hurricane , который использовался в гражданских джипах в 1950-х и 1960-х годах. На смену ему пришла конструкция I-образной головки.

Harley-Davidson с плоской головкой V-образным двигателем

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector