Несправності і технічне обслуговування газорозподільного механізму

Оптимальні показники двигуна можуть бути забезпечені лише в разі правильного складання й регулювання механізму газорозподілу.

Встановлення розподільного валу повинно здійснюватися за позначками, нанесеними на шестернях приводу. У разі недотримання цього правила може бути зсув фаз газорозподілу, тобто невідповідність моментів відкривання і закривання клапанів відносно мертвих точок поршнів. Це призводить до погіршення процесів газообміну. Значний зсув фаз може зумовити зіткнення клапанів з поршнями поблизу ВМТ і вихід з ладу клапанів та з`єднаних з ними деталей.

Неправильне регулювання зазору в приводі клапанів впливає на роботу двигуна і, насамперед, на експлуатаційну функціональність механізму газорозподілу та довговічність його деталей. Якщо зазор більший норми, клапани відкриваються пізніше, а закриваються раніше, і період їх відкритого стану зменшується. Великі зазори спричинюють також зростаючі динамічні навантаження на деталі газорозподілу, підвищується інтенсивність їх зношення, особливо фасок клапанів та їх сідел. Робота двигуна супроводжується дзвінким металевим стуком у верхній його частині, що особливо добре прослухується на малій частоті обертання колінчастого валу.

Якщо зазор недостатній, посадка клапана в сідло буде нещільною, що спричиняє витікання газів та обгоряння фасок.

Зазори в приводі клапанів потрібно регулювати на холодному двигуні. Як правило, зазори для випускних клапанів встановлюють 0,02...0,05 мм більшими, ніж для впускних.

Герметичність з`єднань клапан-сідло досягається попереднім шліфуванням їх фасок на необхідний кут (30 або 45 градусів) і наступним притиранням спеціальними пастами.

Умови роботи клапанного механізму газорозподілу зумовлені значними силовими й температурними навантаженнями, наявністю у випускних газах корозійно-активних і нагароутворюючих компонентів. Подавання мастила до деталей обмежене.

Характерні дефекти деталей і вузлів механізму газорозподілу, що виникають в процесі експлуатації двигуна:

– порушення герметичності в посадці клапана на сідло внаслідок їх деформації і спрацювання фасок. Це призводить до витікання газів і, як наслідок, до прогоряння клапанів;

– спрацювання стрижня клапана і напрямної втулки зумовлює перекіс під час посадки клапана на сідло, внаслідок чого також відбувається втрата герметичності в їх з`єднанні;

– збільшення зазору в приводі механізму через спрацювання торця стрижня клапана, бойка коромисла, наконечників штанги, денця штовхача;

– внаслідок втоми матеріалу пружини клапанів слабшають, відбувається нещільна посадка клапанів у сідла, може спостерігатися довільне їх відкривання;

– спрацювання кулачків і опорних шийок розподільного вала, зубців привідних шестерень, а при ланцюговому або пасовому приводі – їх розтягування призводять до порушення фаз газорозподілу.

Наслідки зазначених дефектів чинять негативний вплив на якість перебігу процесів газообміну і, в кінцевому підсумку, виявляються в зменшенні потужності та погіршенні економічності двигуна.

Для забезпечення нормальної роботи механізму газорозподілу слід виконувати операції з його технічного обслуговування. До них належать перевірка стану деталей механізму, перевірка і регулювання зазору в клапанах та осьового переміщення розподільного вала, перевірка і за потреби притирання фасок клапанів і сідел, підтягування кріплень.

Обстеження технічного стану механізму газорозподілу слід проводити в послідовності, що виключає необґрунтоване розбирання вузлів двигуна, під час яких порушується прироблення сполучених поверхонь і герметичність з`єднань.

Рис. 1. Схема базових деталей двигуна і кривошипно-шатунного механізму:

1– поршень; 2– камера згоряння; 3 – впускний колектор двигуна; 4 – впускний клапан; 5 – свічка запалювання; 6 – випускний клапан; 7 – випускний колектор; 8 – шатун; 9 – корінна шийка; 10 – піддон картера; 11 – блок-картер; 12 – поршневий палець; 13 – поршневі кільця; 14 – кривошип колінвалу; 15 – шатунна шийка

Рис. 2. Схема газорозподільного механізму з верхнім розміщенням клапанів:

1 – шестерня колінчастого вала; 2 – проміжна шестерня; 3 – клапан; 4 – напрямна втулка; 5 – пружина; 6 – упорна тарілка; 7 – коромисло; 8 – вісь коромисел; 9 – контргайка;10 – регулювальний гвинт; 11 – штанга; 12 – штовхач; 13 – розподільний вал; 14 – шестерня розподільного вала

Рис. 3. Блок-картер двигуна Д-65Н:

10–гільза циліндра; 11–кришка фланця для масляного насоса; 12, 16, 17, 28, 29–прокладки; 13, 19, 26–шпильки; 14, 18–верхня і нижня частини корпуса ущільнення; 15–сальник; 20, 21, 22, 24, 25–кришки корінних підшипників; 23–скоба; 27–кришка фланця для водяного насоса; 30–гумове ущільнювальне кільце; 31–бокова кришка.

Рис. 4. Кривошипно-шатунний механізм двигуна Д-65Н:

1–храповик; 2–шків приводу вентилятора; 3–масловідбивач; 4–ведуча шестерня; 5–порожнина шатунної шийки; 6–шатунна шийка; 7–корінна шийка; 8–щока; 9–вкладиш корінного підшипника; 10–ущільнювальний вкладиш; 11–маслозгінна різьба; 12–маховик; 13–вінець маховика; 14–ущільнювальна вставка; 15–кришка корінного підшипника

Рис. 5. Механізм газорозподілу двигуна Д-120:

1–блок-картер; 2–розподільний вал; 3–штовхач; 4–валик декомпресора; 5–втулка штовхача; 6–ущільнююче кільце; 7–штанга; 8–кожух штанги; 9–регулювальний гвинт; 10–кришка клапанів; 11–коромисло; 12–тарілка;13–сухарь; 14–пружини; 15–клапан; 16–головка циліндра; 17–втулка клапана; 18–сідло клапана; 19–циліндр; 20–поршень; 21–шатун; 22–проміжна шестерня; 23–шестерня приводу паливного насоса; 24–ведена шестерня приводу врівноважуючого механізму; 25–проміжна шестерня приводу врівноважуючого механізму; 26–ведуча шестерня газорозподілу; 27–ведена шестерня газорозподілу

Рис. 6. Механізм газорозподілу двигуна ВАЗ-2108:

1–головка блока; 2–клапан; 3–сідло клапана; 4–напрямна втулка; 5–масловідбивний ковпачок; 6–регулювальна шайба; 7–кулачок розподільного валу; 8–корпус газорозподільного валу; 9–штовхач

Рис. 7. Кривошипно-шатунний та газорозподільний механізми двигуна Д-120

Рис. 8. Кривошипно-шатунний та газорозподільний механізми двигуна Д-65Н

Рис. 9. Механізм газорозподілу двигуна СМД-60:

1–вал розподільний; штанга; 3–впускний клапан; 4–випускний клапан; 5–гайка регулювального гвинта; 6–гвинт регулювальний; 7–напрямна втулка; 8–штовхач; 9–зовнішня пружина клапана; 10–вісь коромисел; 11–пружина розпірна; 12–коромисло; 13–стійка; 14–болт; 15–гайка; 16–проміжна шестерня; 17–шестерня розподільного вала; 18–упорний фланець

Рис. 10. Кривошипно-шатунний механізм двигуна СМД-60:

1–шків колінвалу; 2–шестерня приводу масляного насоса; 3–колінчастий вал; 4–шатун; 5–втулка верхньої головки шатуна; 6–поршень; 7­–стопорне кільце; 8–поршневий палець; 9–маслознімне кільце; 10–компресійні кільця; 11–корінні вкладиші; 12–упірне півкільце; 13–маховик; 14–фланець кріплення маховика; 15–масловідбивач задній; 16–шестерня приводу газорозподілу;17–порожнина шатунної шийки; 18–кришка шатуна; 19–шатунний вкладиш; 20–передня противага; 21–масловідбивач передній; 22–храповик

Рис. 11. Кривошипно–шатунний механізм двигуна ЯМЗ–236:

1 – колінчастий вал; 2 – передня виносна противага; 3 – шпонка кріплення противаги; 4 – носок колінвалу; 5 – шків; 6 – балансувальний отвір; 7 – шпонка кріплення колінвалу; 8 – болт для провертання колінвалу; 9 – гайка кріплення передньої противаги; 10 – передній масловідбивник; 11,12 – вкладиші шатунного підшипника; 13, 14 – антифрикційний шар; 15 – шестерня колінвалу; 16 – щока; 17, 25 – заглушка; 18, 37 – шатуни; 19 – верхня головка шатуна; 20, 39 – поршні; 21 – нижнє маслознімне поршневе кільце; 22 – поршневий палець; 23 – стопорне кільце; 24 – камера згоряння; 26 – втулки верхньої головки шатуна; 27 – верхнє компресійне кільце; 28 – друге компресійне кільце; 29 – нижнє компресійне кільце; 30 – верхнє маслознімне кільце; 31 – дренажні канали; 32 – шар хрому; 33 – канавки компресійного кільця; 34 – камера для відцентрової очистки мастила; 35 – роз’їм головки шатуна; 36 – нижня головка шатуна; 38, 40, 41, 42, 43 – канавки для поршневих кілець; 44 – канали для подачі мастила до шатунних підшипників; 45 – великі противаги колінвалу; 46 – гвинти кріплення противаг; 47 – площадка для установки противаги; 48 – задня корінна шийка колінвалу; 49 – задній масловідбивник колінвалу; 50 – маховик; 51 – штифт для установки маховика; 52 – фланець для кріплення маховика; 53 – болт кріплення маховика; 54 – задня виносна противага; 55 – установочні мітки; 56 – зубчастий вінець маховика; 57, 62 – упорні кільця; 58 – отвори для болтів кріплення кришок шатунів; 59 – кришка заднього корінного підшипника; 60 – антифрикційний шар; 61 – установочний штифт півкільця; 63 – нижній вкладиш корінного підшипника; 64, 66 – шатунні шийки; 65 – середня корінна шийка; 67 – кришка шатуна; 68 – шатунні болти; 69 – передня корінна шийка колінвалу

Рис. 12. Газорозподільний механізм двигуна ЯМЗ–236:

1 – ведуча шестерня приводу паливного насоса; 2 – упорний фланець розподільного валу; 3 – шестерня приводу вентилятора і розподільного вала; 4 – болт з`єднання шестерень; 5 – замкова шайба; 6 – болт кріплення шестерні до розподільного вала; 7 – ведена шестерня приводу паливного насоса; 8 – упорний фланець підшипника; 9 – шпонка; 10 – підшипники; 11 – вал приводу паливного насоса високого тиску (ПНВТ); 12 – вісь коромисла; 13 – коромисло; 14 – втулка коромисла; 15 – упорна шайба; 16 – стопорне кільце; 17 – контргайка регулювального гвинта; 18 – регулювальний гвинт; 19 – установочний штифт; 20 – наконечник штанги; 21 – штанга штовхача; 22 – металокерамічна напрямна втулка; 23 – впускний клапан; 24 – випускний клапан; 25 – наконечник стержня клапана; 26 – напівмуфта валу приводу ПНВТ; 27 – ведучий фланець півмуфти; 28 – болт фіксації ведучого фланця; 29 – передня втулка осі штовхачів; 30 – магістральний масляний канал; 31 – крайня вісь штовхачів; 32 – роликові штовхачі; 33 – канали для подачі мастила; 34 – розпірна втулка; 35 – упорна шайба пружини клапана; 36 – зовнішня пружина клапана; 37 – внутрішня пружина клапана; 38 – тарілка; 39 – конічна втулка тарілки; 40 – сухарі кріплення клапана; 41 – проміжна втулка осі штовхачів; 42 – середня вісь штовхачів; 43, 44, 55, 58,60 – масляні канали; 45 – носок коромисла; 46 – болт кріплення осі коромисла; 47 – задня втулка осі штовхача; 48, 51, 59 – опорні шийки розподільного валу; 49 – втулка опорної шийки; 50 – розподільний вал; 52 – ролик штовхача; 53 – голковий підшипник; 54 – вісь ролика штовхача; 56 – втулка штовхача; 57 – п’ята штовхача; 61 – гайка кріплення шестерні

Рис. 13. Кривошипно-шатунний і газорозподільний механізми двигуна ЗМЗ–66:

1, 33 – шатуни; 2 – шатунна шийка; 3, 8, 66 – корінні шийки; 4 – шатунні вкладиші; 5 – кришка шатуна; 6 – противага; 7 – задня шайба переднього упорного підшипника; 9 – вкладиш корінного підшипника; 10, 72 – антифрикційний шар; 11 – передня шайба переднього упорного підшипника; 12 – сталева упорна шайба; 13 – ведуча шестерня колінвалу; 14 – масловідбивник; 15 – пиловідбивник сальника; 16 – шків колінвалу; 17 – храповик пускової рукоятки; 18 – болт шестерні розподільного валу; 19 – ексцентрик приводу бензонасосу; 20 – балансир ексцентрика; 21 – шестерня розподільного валу; 22 – гільза циліндра; 23 – канавка маслознімного кільця; 24 – маслознімне поршневе кільце; 25 – поршень; 26 – нижнє компресійне кільце; 27 – вставка гільзи циліндра; 28 – верхнє компресійне кільце; 29 – шар хрому на компресійному кільці; 30 – головка поршня; 31 – юбка поршня; 32 – шатунний болт; 34 – втулка верхньої головки шатуна; 35 – поршневий палець; 36 – упорний фланець; 37 – розпірне кільце; 38 – розподільний вал; 39 – канал для подачі мастила до упорного фланця; 40 – опорна шайба; 41 – кулачок штовхача випускного клапана; 42 – кулачок штовхача впускного клапана; 43 – випускний клапан; 44 – натрієвий наповнювач; 45 – заглушка; 46 – жаростійка наплавка; 47 – вісь коромисел; 48 – коромисло; 49 – стійка осі коромисел; 50 – розпірна пружина; 51 – штовхач; 52 – штанги; 53 – п’ятка штовхача; 54 – регулювальний гвинт; 55 – впускний клапан; 56 – опорна шайба пружини клапана; 57 – пружина клапана; 58 – масловідбивний ковпачок; 59 – тарілка; 60 – втулка тарілки; 61 – сухарі; 62 – шестерня приводу переривника–розподільника і масляного насоса; 63 – зубчастий вінець маховика; 64 – шкала для установки запалювання; 65 – відвідний канал для мастила з коробки передач; 67 – маслозгінна накатка; 68 – фланець кріплення маховика; 69 – маховик; 70 – балансувальний отвір;71 – масло- згінний гребінь; 73 – пробка; 74 – відцентровий брудовловлювач; 75 – канал для подачі мастила до шатунного підшипника; 76 – канал для подачі мастила від корінного підшипника

Таблиця 2