Механизм газораспределения

Механизм газораспределения предназначен для обеспечения своевременного впуска воздуха или его смеси с топливом внутрь цилиндра и выпуска отработавших газов.

Механизм газораспределения рядных двигателей состоит из клапанов с пружинами (фиг. 11)„ кулачковых (распределительных) валиков (фиг. 11), наклонных валиков и промежуточных шестерен.

Клапаны изготовляются из специальной жароупорной стали. Каждый клапан состоит из штока и головки. Шток направляет движение клапана, головка закрывает окно в цилиндре. Сравнивая между собой клапаны впуска и выпуска, мы увидим, что шток клапана выпуска утолщен, его головка имеет выпуклую форму, а у клапана впуска - вогнутую.

Фиг. 11. Клапаны:

1 - разрез клапана выпуска; 2 и 3 - общий вид клапанов

Разница в устройстве клапанов вызвана тем, что клапан выпуска больше подвергается действию горячих газов, а поэтому нуждается в охлаждении. С этой целью его изготовляют пустотелым и внутрь насыпают металлический натрий, обеспечивающий лучший отвод тепла от наиболее нагретых частей клапана (головки).

Цилиндры большинства современных двигателей снабжены двумя клапанами впуска и двумя клапанами выпуска. Клапаны удерживаются в закрытом положении клапанными пружинами, опирающимися с одной стороны на головку цилиндра, а с другой на тарелку, укрепленную на конце штока клапана.

Фиг. 12. Схема механизма газораспределения рядных двигателей

Открываются клапаны посредством кулачковых валиков, расположенных на головке блока. Кулачковые валики изготовляются из стали. Валик имеет ряд кулачков, которыми действует на клапан либо непосредственно, либо через траверсы и коромысла. Число кулачков зависит от числа и расположения клапанов на цилиндре. Значительное большинство двигателей имеет по одному кулачковому валику на каждый блок;

в этом случае на кулачковом валике расположено 12 или 18 кулачков. Если блок снабжен двумя кулачковыми валиками, каждый из них может иметь или 6, или 12 кулачков.

Наклонные валики передают вращение от коленчатого вала к кулачковому валику. Простейшая схема привода рядных двигателей изображена на фиг. 12.

Фиг. 13. Детали механизма газораспределения звездообразных двигателей

1 - кулачковая шайба; 2 - толкатель: 3 - ролик толкателя; 4 - тяга; 5 - кожух тяги, б - клапанный рычаг; 7 - клапан; 8 - тарелка клапана; 9 - замок, 10 – пружины

Механизм газораспределения звездообразных двигателей состоит из клапанов 7, кулачковых шайб 1, клапанных рычагов 6, тяг 4 и толкателей 2 с роликом 3 (фиг. 14).

Фиг. 14. Схема механизма газораспределения звездообразных двигателей:

1 - кулачковая шайба, 2 - толкатель; 3 - тяга; 4 - клапанный рычаг; 5 - клапан.

Цилиндры современных звездообразных двигателей имеют по одному клапану впуска и одному клапану выпуска. Устройство клапанов в основном не отличается от устройства клапанов двигателей жидкостного охлаждения.

На кулачковой шайбе расположено два ряда кулачков. Один ряд предназначен для открытия клапанов впуска, другой - для открытия клапанов выпуска. Число кулачков зависит от числа цилиндров и стороны вращения шайбы и определяется расчетом. У двигателя АШ-82ФН кулачковая шайба обслуживает только один ряд цилиндров, а поэтому таких шайб две. Каждая шайба имеет по четыре кулачка впуска и четыре кулачка выпуска.

Толкатели, тяги и клапанные рычаги передают движение от кулачковой шайбы к клапану. Кулачковая шайба приводится во вращение от коленчатого вала. Схема такой передачи изображена на фиг. 14.

Агрегаты

У ряда двигателей смесь топлива с воздухом приготовляется до поступления ее в цилиндры в специальном приборе - карбюраторе.

Основными частями карбюратора являются топливная, воздушная и смесительная камеры. В смесительной камере происходит распыление и перемешивание топлива, вытекающего из топливной камеры, с воздухом. Карбюратор устроен так, что топливо и воздух смешиваются в нужных количествах: определенному количеству воздуха, проходящему через смесительную камеру, соответствует строго определенное количество топлива.

Смесь топлива с воздухом в определенных соотношениях называетсягорючей смесью илитопливовоздушной смесью.

В патрубке карбюратора расположена подвижная заслонка (дроссель), регулирующая подачу воздуха в цилиндры. Изменение в подаче воздуха автоматически изменяет количество вытекающего топлива. Поэтому заслонкой пользуются для изменения мощности двигателя. Очевидно, двигатель развивает наибольшую мощность в том случае, если заслонка полностью откроет проходное сечение для поступления воздуха. Прикрытие заслонки (дросселя) уменьшает мощность двигателя, так как уменьшается количество горючей смеси, поступающей в цилиндр.

Топливо подается в карбюратор или в насос высокого давления бензиновым насосом, который расположен на двигателе.

Воспламенение горючей смеси производится электрической искрой. Необходимая электрическая энергия вырабатывается и распределяется по цилиндрам агрегатом, называемым рабочим магнето (фиг. 15). Рабочее магнето устанавливается сзади двигателя и приводится в действие от коленчатого вала через промежуточную передачу. Обычно для надежности зажигания и уменьшения продолжительности горения смеси устанавливаются два рабочих магнето.

Фиг. 15. Общий вид магнето
Фиг. 16 Масляные насосы

Для смазки трущихся деталей масло подается нагнетающим масляным насосом и откачивается из картера в масляныйбакоткачивающим масляным насосом, оба эти насоса объединяются в один общий агрегат (фиг. 16). Масляные насосы устанавливаются в задней нижней части картера рядных двигателей и на задней крышке у звездообразных двигателей.