Файл: Шестопалов, К. С. Устройство и эксплуатация автомобиля учеб. пособие для призывников, обучающихся на водителя автомобиля 3-го кл.pdf

Рис. 6. Детали поршневой группы двигателя ЗИЛ-130:

1 — стальные кольца; 2 — осевой расширитель; 3 — радиальный расшири­ тель; 4 — нижнее компрессионное кольцо; 5 — верхнее компрессионное кольцо; 6 — стопорное кольцо; 7 — поршневой палец; 8 — поршень; 9 — ша­ тун; 10 — чугунная вставка; 11-~ втулка; 12 — шатунный болт; 13 — крыш­ ка; 14 — вкладыши; 15 — метка

Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от вредного действия центробежных сил. Для подвода смазки от коренных шеек к шатунным просверлены каналы.

В шестицилиндровом рядном двигателе кривошипы колен­ чатого вала располагаются попарно; 1-й с 6-м, 2-й с 5-м и 3-й

18

с 4-м под углом 120°, что обеспечивает равномерное чередова­ ние рабочих ходов.

У V-образных двигателей четыре кривошипа расположены попарно под углом 90° по отношению друг к другу.

К о р е н н ы е п о д ш и п н и к и представляют собой сталь­ ные тонкостенные вкладыши, залитые антифрикционным спла­ вом (у двигателей ГАЗ-51 и ЗИЛ-164А — баббитом). Верхний вкладыш подшипника устанавливают в гнездо картера, а ниж­ ний — в крышку подшипника, которую при помощи болтов при­ крепляют к картеру.

Вкладыши коренных подшипников V-образных двигателей триметаллические, состоящие из стальной ленты, покрытой медью, никелевым подслоем и по нему слоем баббита.

Коренных подшипников в двигателе ГАЗ-51 четыре, в дви­ гателе ЗИЛ-164А — семь, а у V-образных двигателей 3M3-53

иЗИЛ-130 — по пяти.

Ма х о в и к отливают из чугуна; он служит для вывода поршней из мертвых точек, равномерного вращения коленчатого вала при вспомогательных тактах, облегчения пуска двигателя

иплавного трогания автомобиля с места.

На обод маховика напрессовывают стальной зубчатый ве­ нец для пуска двигателя стартером.

Крепление двигателя на раме осуществляется на упругих опорах с резиновыми подушками.

Двигатели ГАЗ-51 и 3M3-53 укрепляют на четырех точ­ ках: впереди — на двух лапах пластины крышки распредели­ тельных шестерен (ГАЗ-51) или на двух кронштейнах, прива­ ренных к блоку цилиндров (3M3-53), сзади — на двух лапах картера сцепления.

Двигатели ЗИЛ-164А и ЗИЛ-130 укрепляют на трех точках: впереди — на кронштейне, установленном на крышке распреде­ лительных шестерен, сзади — на двух лапах картера сцепления. Во всех точках крепления двигателей имеются резиновые по­ душки.

Г А З О Р А С П Р Е Д Е Л И Т Е Л Ь Н Ы Й М Е Х А Н И ЗМ

Газораспределительный механизм служит для своевремен­ ного впуска горючей смеси в цилиндры и выпуска из них отра­ ботавших газов.

В двигателях применяют два типа газораспределительных механизмов с нижним и верхним расположением клапанов. При нижнем расположении (двигатели ГАЗ-51 и ЗИЛ-164А) клапа­ ны устанавливают в блоке цилиндров (рис. 7, а), а при верх­ нем расположении — (двигатели 3M3-53 и ЗИЛ-130) — в голов­ ке цилиндров (рис. 7, б).

При нижнем расположении клапанов газораспределитель­ ный механизм состоит из распределительных шестерен, распре-

19

Рис. 7. Газораспределительные механизмы:

а — с нижним расположением клапанов; б — с верхним распо­

делительного вала, толкателей с направляющими втулками, клапанов, их направляющих втулок и пружин с деталями креп­ ления на стержнях клапанов. Если расположение клапанов верхнее, то имеются еще штанги и коромысла привода клапанов.

Действие газораспределительного механизма при нижних клапанах заключается в следующем. От коленчатого вала через пару распределительных шестерен вращение передается рас­ пределительному валу. Кулачок вращающегося распределитель­ ного вала приподнимает толкатель, установленный в направ­ ляющей секции или непосредственно в отверстии блока, тол­ катель через регулировочный болт 3 поднимает клапан, сжи­ мая пружину 4, а клапан, приподнимаясь, открывает отверстие канала блока. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок выпуклой частью сходит с толкателя, последний опускается и вместе с ним опускается клапан под действием пружины (см. рис. 7, а).

Газораспределительный механизм с верхним расположе­ нием клапанов действует следующим образом. При вращении распределительного вала движение от кулачка передается по­ следовательно на толкатель, штангу, регулировочный винт и

20

коромысло, которое другим концом нажимает на стержень кла­ пана и, сжимая пружину, опускает его вниз. При этом откры­ вается отверстие, соединяющее канал головки цилиндра с ка­ мерой сгорания.

Р а с п р е д е л и т е л ь н ы е ш е с т е р н и изготавливают косозубчатыми, что обеспечивает их бесшумную работу. Веду­

гателя ЗИЛ-130 кроме приводной шестерни установлена шес­ терня привода прерывателя-распределителя.

Осевое смещение распределительного вала, вызываемое косозубчатыми шестернями, воспринимается стальным флан­ цем, прикрепленным двумя болтами к передней стенке блока цилиндров.

Т о л к а т е л и двигателей ГАЗ-51 и ЗИЛ-164А представ­ ляют собой полые стержни с тарелками. В верхнюю часть тол­

выполненных непосредственно в блоке цилиндров. В двигате­ ле ЗИЛ-164А толкатели установлены в двух съемных направ­ ляющих секциях, которые не взаимозаменяемы. Передняя секция имеет маркировку в виде стрелки, направленной вперед.

21

а

Рис. 9. Механизм поворота клапана двигателя ЗИЛ-130:

а — установка и крепление выпускного клапана; б — начальное положение механизма; в — конечное рабочее положение механизма

1 — клапан; 2 — направляющая втулка; 3 и 7 — замочные кольца; 4 — кор­

13 — натрий; 14 — головка цилиндров; 15 — седло клапана

На двигателях 3M3-53 и ЗИЛ-130 толкатели плунжерного типа, стальные с наплавкой специального чугуна на торце. Штан­

пускные из жаропрочной стали — сильхрома. Выпускные кла­ паны двигателя ЗИЛ-164А составные: головка из жаропрочной стали, а приваренный к ней стержень — из хромистой стали.

Для лучшего наполнения цилиндра горючей смесью голов­ ку впускного клапана изготовляют большего диаметра, нежели выпускного. На конце стержня клапана делают кольцевую вы­ тачку, в которую вставляют конусные сухари для крепления опорной тарелки клапанной пружины. Клапан устанавливают в чугунных или металлокерамических (двигатель 3M3-53) на­ правляющих втулках, запрессованных в блок или головку ци­ линдров.

22

Для лучшего охлаждения стержень выпускного клапана двигателей ЗИЛ-130 и 3M3-53 имеет сверление, заполненное натрием, а тарелка клапана — жаропрочную наплавку посадоч­ ной фаски. Для повышения срока службы выпускные клапаны ЗИЛ-130 принудительно поворачиваются специальным меха­ низмом.

Скорость вращения клапана 30 об/мин при 3200 об/мин коленчатого вала.

Механизм поворота клапана состоит из неподвижного кор­ пуса 4 (рис. 9, а), шариков 5 с возвратными пружинами 12, расположенными в наклонных канавках корпуса, конической дисковой пружины 11, опорной шайбы 6, которая воспринимает давление клапанной пружины, и замочных колец 3 и 7. Весь ме­ ханизм установлен в специальном углублении, головки цилин­ дров — на направляющей втулке клапана. Опорная шайба и ди­ сковая пружина свободно надеты на корпусе.

При закрытом клапане давление клапанной пружины 8 че­ рез опорную шайбу передается на наружную кромку дисковой пружины (рис. 9, б), которая своей внутренней кромкой опира­ ется на заплечик корпуса. В это время пружины отжимают ша­ рики в крайнее положение. При открытии клапана давление клапанной пружины возрастает и коническая дисковая пружина начнет выпрямляться и поворачиваться вокруг шариков 5, В это время давление пружины передается на шарики (рис. 9, в), ко­ торые, перекатываясь по наклонным канавкам, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу 6, а вместе с ними клапанную пружину и клапан. Во время закрытия клапана давление клапанной пружины уменьшается, а дисковая пружина прекращает нажим на шарики и последние под дей­ ствием пружин возвращаются в исходное положение. По­ сле этого механизм снова готов к последующему повороту клапана.

С е д л а к л а п а н о в изготовляют из жаропрочного анти­ коррозийного чугуна и запрессовывают в гнезда блока или го­ ловки цилиндров. Рабочая фаска седла клапана имеет угол 45°, Седла впускных клапанов двигателей ЗИЛ-164А и ЗИЛ-130

укрепленную на конце стержня клапана g помощью конусных сухарей.

Т е п л о в о й з а з о р между стержнем клапана и болтом толкателя или носком коромысла устанавливают для обеспече­ ния плотного прилегания тарелки клапана к седлу, когда общая длина клапана увеличивается вследствие значительного его на­ грева при работе двигателя. Величины тепловых зазоров при­ ведены в табл. 3.

23

Регулировка теплового.зазора осуществляется регулировоч­ ным болтом толкателя или регулировочным винтом коромысла на холодном двигателе.

ФАЗЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Чтобы получить от двигателя макси­ мальную мощность, необходимо обеспе­ чить хорошую очист­ ку цилиндра от про­ дуктов сгорания и большее наполнение их горючей смесью. Для этого клапаны открываются и за­ крываются с некото­ рым отклонением от мертвых точек.

Моменты откры­ тия и закрытия кла­ панов, выраженные в градусах угла по­ ворота коленчатого вала относительно мертвых точек, на­ зываются ф а з а м и г а з о р а с п р е д е - , л е н и я.

Впускной кла­ пан открывается в конце такта выпус­ ка, когда кривошип коленчатого вала не доходит до в. м. т.

24

на 9—24°, а закрывается в начале такта сжатия, когда криво­ шип коленчатого вала пройдет н. м. т. на 51—75°. Раннее откры­ тие и позднее закрытие впускного клапана обеспечивают лучшее наполнение цилиндра горючей смесью.

Выпускной клапан открывается в конце такта рабочего хода за 47—57° до н. м. т., что позволяет отработавшим газам начать выходить из цилиндра раньше под собственным избыточным давлением. Выпускной клапан закрывается в начале такта впус­ ка за 13—39° после в. м. т., что обеспечивает лучшую очистку цилиндра, так как отработавшие газы в это время будут про­ должать выходить по инерции.

Угол поворота коленчатого вала, на протяжении которого оба клапана в цилиндре открыты, называется перекрытием кла­ панов, величина перекрытия достигает 22—63° (рис. 10).

ПОРЯДОК РАБОТЫ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ

Для равномерной работы многоцилиндрового двигателя ра­ бочие ходы (вспышки) и другие такты в разных цилиндрах должны чередоваться через равный угол поворота коленчатого

Рис. 11. Схема порядка работы цилиндров шестицилиндрового ряд­ ного двигателя

25