Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Пружины клапанов

Для предотвращения отрыва клапана и деталей его привода от поверхности кулачка и возникновения дополнительных ударных нагрузок пружины клапанов должны обладать значительной упругостью, определяющей при небольших размерах пружины высокие напряжения в ней. Переменные нагрузки, а также повышенная температура, достигающая 212°С, ухудшают условия работы пружин.
Наибольшее распространение имеют цилиндрические пружины (рис. 207) с четырьмя-десятью рабочими витками. В пружинах с меньшим числом витков при полном открытии клапана возникают недопустимые напряжения. При большем числе рабочих витков характеристика пружины более пологая, однако в этом случае возможны резонансные колебания витков, что недопустимо вследствие резкого возрастания напряжений и образования наклепа при ударных касаниях витков, приводящих к поломкам пружин. Для уменьшения амплитуд собственных колебаний пружин шаг навивки делают неравномерным, устанавливают гасители в виде пластинчатых пружин и стаканов или используют конические пружины.
Опорные витки пружин сошлифовывают по плоскости, перпендикулярной оси пружины и составляющей около 270° окружности. Число опорных витков должно быть не менее трех для обеспечения опоры шлифованных участков поверхности витков на соседние.
Для уменьшения размеров пружин, снижения напряжений и получения необходимой характеристики иногда на каждый клапан устанавливают до трех пружин. При этом соседние пружины выполняют с навивкой разного направления или с разным шагом, что предотвращает попадание витков сломанной пружины в витки соседней.
Тарелка пружины должна центрировать пружину относительно клапана и при малой массе обладать достаточной жесткостью. Под неподвижный конец пружины (даже при чугунных деталях) необходимо подкладывать опорные центрирующие та-
[ногда опорные по- редки, предотвращающие изнашивание более мягких поверхностей.
Пользовать момент, возникающий при сжатии пружин. С этой целью уменьшают поверхность трения между пружиной и клапаном при помощи промежуточной втулки (см. рис. 201, б) или снижают трение между неподвижным концом пружины и опорой, выполняя опорную тарелку в виде шарикового храпового устройства (рис. 208). В таких случаях для увеличения момента, вращающего клапан, пружины, если их несколько, навивают в одну сторону.
В мотоциклетных двигателях для уменьшения длины цилиндра с головкой (в результате укорочения стержня клапана) и упрощения монтажа применяют шпилечные пружины (рис. 209).
Геометрические соотношения клапанов, их корпусов, направляющих, седел и пружин приведены в табл. 21.
Распределительные валы и детали их привода
Кулачки выполняют или как одно целое с распределительным валом (рис. 210), или съемными в виде кулачковых шайб в стационарных и судовых двигателях (рис. 211). Последние конструкции распределительных валов проще в изготовлении. Если длина валов большая, то их выполняют секционными на один-два цилиндра или разъемными, состоящими из двух-трех частей со съемными кулачковыми шайбами. Обычно такие валы не подвергают дополнительной термообработке вследствие их громоздкости, а для уменьшения износа шеек увеличивают их длину.
Кулачковые шайбы изготовляют ковкой. Поверхности профиля обрабатывают по копирам с последующей термической и термохимической обработкой. Конструкция крепления шайб
на распределительном валу должна обеспечить не только их неподвижность, но и правильное положение на валу. Для этого шайбы стопорят болтами, винтами, шпонками или устанавливают на шлицах. Для облегчения монтажа шайбы иногда делают разъемными; обе половинки стягивают на валу гайками с коническими проточками (рис. 212, а) или торцовыми шлицами и стопорными винтами (рис. 212, б).
Число опорных подшипников распределительных валов вследствие больших сосредоточенных нагрузок на кулачки и относительно небольшой изгибной жесткости валов превышает, как правило, на единицу число цилиндров двигателя. Соотношения размеров элементов распределительных валов даны в табл. 22.
Разъемные подшипники распределительных валов крупных судовых и стационарных двигателей имеют стальные или чугунные вкладыши, залитые баббитом. Если распределительный вал вставляют в неразъемные подшипниковые гнезда с торца

На форму распределительного вала влияют конструкция шеек опорных и упорного подшипников, крепление деталей привода вала и устанавливаемые на нем элементы приводов агрегатов (топливные насосы, прерыватели-рас-пределители и т.д.).

Из компоновочных соображений упорные подшипники размещают часто на средней опорной шейке или на конце вала, со стороны, противоположной приводу.
двигателя, то на шейки вала устанавливают разъемные подшипники, отлитые из антифрикционных алюминиевых сплавов, или шейки вала выполняют такого диаметра, чтобы кулачки и другие элементы вала проходили через подшипниковые гнезда (см. рис. 211).
От перемещения вдоль оси распределительные валы удерживаются упорными подшипниками, которые целесообразно располагать около привода вала, так как при этом различные температурные удлинения коленчатого и распределительного валов и корпуса двигателя в случае установки косозубых зубчатых колес не будут оказывать влияния на фазы газораспределения, а при цепном приводе дополнительно нагружать цепи и звездочки.
Вкладыши упорных подшипников изготовляют из легких сплавов, серых чугунов или малоуглеродистых сталей. Антифрикционный слой на цилиндрической поверхности и торцах чугунных и стальных вкладышей образуется заливкой баббитами. Такие вкладыши сложны в изготовлении, поэтому в автомобильных и тракторных двигателях используют простой упорный подшипник, состоящий из закаленной или цементованной стальной пластины, в которую упирается торец шейки вала или ступица зубчатого колеса. Необходимый зазор 0,10-0,15 мм устанавливают при помощи распорного кольца или второй ступеньки на валу. Конические зубчатые колеса привода распределительного вала выполняют прямозубыми, а цилиндрические, как правило, косозубыми.
Для того чтобы правильно расположить распределительный вал относительно коленчатого, шпоночные и шлицевые канавки на валах и в зубчатых колесах должны быть ориентированы относительно одного из колен, кулачков и зубьев, а зубья колес должны сцепляться по меткам. Зубчатые колеса устанавливают на валу, как правило, с гарантированным натягом и закрепляют от продольных перемещений застопоренными винтами или гайками.
Кроме пластинчатых зубчатых, пластинчато-втулочно-роли-ковых и пластинчатых втулочных цепей, применяют зубчатые пластмассовые армированные одно- и двусторонние ремни — бесшумные, компактные, мало вытягивающиеся и способные работать без смазочного материала (рис. 213).

1 2 3 4 5 6 7 8

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.