Газораспределительный механизм.

Его назначение — обеспечить своевременное поступление в цилиндры двигателя горючей смеси и выпуск отработанных газов, для чего в двигателях предусмотрены соответственно впускные и выпускные клапаны, управляемые кулачками распределительного вала.

Клаланы газораспределительного механизма в двигателях могут иметь нижнее расположение, при котором клапаны размещены в блоке цилиндров, и верхнее — в головке блока цилиндров. В современных двигателях легковых автомобилей применяется верхнее расположение клапанов с размещением распределительного вала в блоке цилиндров (двигатели МеМЗ и ГАЗ-3102) или в головке блока цилиндров (двигатели «Москвич-412» и ВАЗ). Такая конструкция позволяет получить компактную камеру сгорания, обеспечивает лучшее наполнение цилиндров, уменьшает потери теплоты с охлаждающей жидкостью и упрощает регулировку.

При расположении распределительного вала в блоке цилиндров двигателя автомобиля ГАЗ-3102 (см. рис. 7.) кулачки распределительного вала 15 через толкатели 14 размещенные в направляющих блока, и штанги 13 воздействуют на коромысло 6, а последние противоположным концом — на клапан 5. При форкамерно-факельном способе зажигания газораспределительный механизм кроме основных имеет дополнительный впускной клапан 8, размещенный в отдельном корпусе.

Рис. 11. Механизм газораспределения двигателя «Москвич-412»: 1— опорная шайба, 2 — наружная клапанная пружина, 3 — внутренняя клапанная пружина, 4— колпак, 5 — тарелка, 6 — уплотнительное кольцо, 7 — сухари, 8 — наконечник регулировочного винта, 9—коромысло, 10 — большая распорная втулка, 11 — шайба, 12 — упорный фланец, 13 — ведомая звездочка, 14— малая распорная втулка, 15— пружина коромысла, 16—ось коромысел выпускных клапанов, 17 — распределительный вал, 18— установочный штифт, 19 — контргайка, 20— регулировочный винт, 21 — направляющая втулка клапана, 22 и 23 — гнезда выпускного и впускного клапанов, 24 и 25 — выпускной и впускной клапаны

Когда распределительный вал находится в головке блока цилиндров, его кулачки воздействуют на клапаны через специальные рычаги-коромысла (рис. 11) или не-посредственно на клапан — двигатель ВАЗ-2108 (рис. 12). В таком газораспределительном механизме нет толкателей и штанг, упрощается конструкция двигателя, отливка блока цилиндров, уменьшается шум при работе двигателя.

Рис. 12. Механизм газораспределения двигателя ВАЗ-2108:

1 — крышка головки цилиндров, 2 — кулачок распределительного вала, 3 —регулировочная шайба, 4 — толкатель, 5 — маслоотражательный колпачок клапана, 6 — клапан, 7 — свеча зажигания; А — регулировочный зазор

Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого, причем за два оборота коленчатого вала распределительный совершает один оборот. При размещении распределительного вала в блоке цилиндров привод осуществляется посредством шестерен, одна из которых, обычно шестерня распределительного вала, — текстолитовая; при размещении распределительного вала в головке блока цилиндров — ременно-зубчатой или цепной передачей.

В двигателях ВАЗ-2105 и ВАЗ-2108 распределительный вал в головке блока цилиндров приводится во вращение зубчатым ремнем (рис. 13), связывающим ведущий шкив 4 коленчатого вала и ведомый шкив 9, укрепленный на распределительном валу. Чтобы обеспечить правильные фазы газораспределения двигателя — моменты открытия и закрытия клапанов, установочные метки С и D шкива коленчатого вала и Е и F распределительного вала должны совпадать и быть ориентированы так, как показано на рис. 13.

Рис. 13. Схема привода механизма газораспределения двигателя ВАЗ-2105:

1 — шкив коленчатого вала, 2 — ремень вентилятора, 3 — нижняя защитная крышка, 4 — зубчатый шкив коленчатого вала, 5 — средняя защитная крышка, 6 — болты крепления кронштейна натяжного ролика, 7 — натяжной ролик, 8 — верхняя защитная крышка, 9 — шкив распределительного вала, 10 — зубчатый ремень, 11 — кронштейн натяжного ролика, 12 — пружина кронштейна, 13 — шкив валика привода масляного насоса

Если распределительный вал правильно соединен ремнем или цепью с коленчатым валом, то в том положении, когда поршень первого цилиндра при такте сжатия находится в в. м. т. (оба клапана первого цилиндра закрыты, и метка в. м. т. на шкиве коленчатого вала расположена против установочного штифта на нижней крышке привода газораспределительного механизма), риска на фланце распределительного вала должна совпадать с приливом-меткой на передней опоре распределительного вала.

Рис. 14. Привод газораспределительного механизма двигателя «Москвич-412»:

А — установочная шпонка, Б — установочный штифт; 1 —ведущая звездочка, 2 — цепь, 3— двуплечий рычаг, 4— сухарь плунжера, 5—натяжная пружина, 6 — плунжер, 7 — пробка, 8 — ведомая звездочка, 9 — стопорная, пластина, 10 — болт, 11, 13 — оси, 12, 14— пружинные кольца, 15— натяжная звездочка, 16— успокоитель цепи, 17 — ось (штифт) успокоителя

В двигателе «Москвич-412» (рис. 14) применен цепной привод газораспределительного механизма. Пластмассовый успокоитель 16 привода, укрепленный на переднем торце блока цилиндров, предназначен для гашения вибраций ведущей ветви цепи. Натяжное устройство, воздействующее на ведомую ветвь цепи, смонтировано на переднем торце головки цилиндров и в верхней крышке привода газораспределительного механизма. Оно состоит из натяжной звездочки 15, двуплечего рычага 3 на оси 11 с фиксирующим устройством и пружиной 5 для периодической подтяжки цепи с заданным усилием.

Распределительные валы отливаются из чугуна или стали и имеют по три опорные шейки для двигателей «Москвич-412» и МеМЗ-968 и по пять — для двигателей автомобилей ВАЗ и ГАЗ.

В теле распределительного вала проходит центральный масляный канал, закрытый с торцов заглушками. От этого канала просверлены отводы для подачи масла к поверхности кулачков. В средней шейке вала просверлены четыре пересекающихся канала для подачи масла в центральный канал.

Внутри распределительного вала двигателя автомобиля ЗАЗ-968 расположен вал балансирного механизма, который вращается на запрессованных с торцов распределительного вала втулках из свинцовистой бронзы и шариковом подшипнике, расположенном в крышке распределительных шестерен.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Диаметр головки впускного клапана делают больше, чем выпускного. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали, выпускные клапаны (или их головки) — из жаростойкой стали, вставные седла клапанов, запрессовываемые в головку блока, из жаростойкого чугуна. На рабочую поверхность головки выпускных клапанов двигателя наплавляют жаростойкий сплав.

Рабочая поверхность головки клапана (фаска) обычно имеет угол 45°. Фаску головки клапана тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Чтобы масло не проникало в цилиндр через зазоры между втулкой и стержнем клапана, опорные тарелки пружины впускных клапанов снабжены резиновыми кольцами или маслоотражателями. Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухари 7 (см. рис. 11) для крепления опорной шайбы 1 пружины клапана. Стержни клапанов перемещаются в направляющих чугунных или металлокерамических втулках 21.

Клапан прижимается к седлу двумя пружинами, на которых направление витков противоположно, чтобы при поломке одной из пружин ее витки не могли попасть между витками другой.

Для обеспечения плотного закрытия клапана между его стержнем и носком коромысла (верхнее расположение клапанов) или толкателем (нижнее расположение клапанов) должен быть зазор. При недостаточном зазоре произойдет неплотная посадка клапанов на седло, утечка газов и обгорание рабочей кромки клапана, при чрезмерном зазоре — неполное открытие клапанов, ухудшение наполнения и очистки цилиндров, увеличение износа сопрягаемых поверхностей.