Коромысла и нажимные штанги
Коромысла и нажимные штанги
Вместо толкателей в промежутке между кулачками распределительного вала и клапанами иногда используются коромысла клапанов; эти приспособления могут усиливать величину перемещения кулачка. Тепловой зазор регулируется при помощи винта на поворотной оси или путем эксцентрического смещения поворотной оси (или втулки) коромысла. На рис. 8.16 изображены устройства трех различных типов. На рис. 8.16а изображено устройство, в котором регулировка зазора клапана обеспечивается при помощи регулировочного винта.
В устройстве на рис. 8.16b в коромысле плотно посажена эксцентрическая втулка, которая, однако, может вращаться в коромысле благодаря наличию на одном ее конце шестигранного фланца. Другой конец втулки имеет резьбу, и втулка фиксируется в коромысле путем затягивания гайки на этом конце с резьбой. Для регулировки зазора следует ослабить гайку, повернуть втулку, установив требуемый тепловой зазор, и снова затянуть гайку.
На рис. 8.15d изображено устройство, включающее в себя гидравлический толкатель, приводящий в движение легкое коромысло, штампованное из стали. Здесь нет никаких приспособлений для ручной регулировки, потому что гидравлический толкатель автоматически настраивает зазор в клапанном приводе. Каждое из указанных устройств должно иметь соответствующую систему смазки, чтобы уменьшить износ трущихся поверхностей. Уплотнения, установленные на штоках клапанов, предотвращают вытекание смазочного масла вниз по направляющим втулкам.
Многие двигатели имеют расположенные сверху клапаны, приводимые в действие распределительным валом, расположенным в картере коленчатого вала, рядом с коленчатым валом. Такое расположение требует применения штанг толкателей клапанов и расположенных сверху головки коромысел, чтобы осуществлять привод от толкателей к клапанам; применяемая в таких случаях компоновка изображена на рис. 8.17а.
Поворотная ось коромысел удерживается на стойках, крепящихся к головке цилиндров, а коромысла отделены от оси при помощи дистанционных элементов или пружин, или и того и другого. Клапанные зазоры регулируются при помощи закаленного винта с шарообразным концом, расположенного на конце коромысла, винт входит в небольшой наконечник, расположенный на верхнем конце штанг толкателя клапана; колпачок удерживает масло, чтобы обеспечить смазку в этом месте. Нижний конец штанги толкателя клапана заканчивается сферическим наконечником, находящемся в толкателе. Штанга толкателя клапана может представлять собой сплошной стальной стержень с закаленными и обработанными рабочими поверхностями.
Альтернативно, штанга толкателя клапана может быть трубчатой или из сплава стали с алюминием, с запрессованными наконечниками из закаленной стали.
Коромысло обычно бывает кованным из стали, но иногда изготавливается путем штамповки из стали, а некоторые изготавливаются литьем из специальных сортов стали.
Если клапаны располагаются так, как изображено на рис. 8.17d, они обычно приводятся от распределительных валов, располагающихся над каждым рядом клапанов, как изображено на рис. 8.18а, или от одного верхнерасположенного распределительного вала и коромысел, как изображено на рис. 8.18b.
Иногда, однако, конструктор может предпочесть преимущества распределительного вала, располагающегося в картере коленчатого вала, рядом с коленчатым валом. В этом случае клапаны могут приводиться более сложной системой штанг толкателей и коромысел, как изображено на рис. 8.17b.
Рокер (коромысло)
Рокер (коромысло) — механизм, который используется для передачи энергии вращения распределительного вала на впускной или выпускной клапан.
Рокеры (или коромысла) выступают посредниками при передаче вращения. Кулачок распредвала давит на рокер, а тот передает толчок клапану, вызывая его открытие. В дальнейшем, подпружиненный клапан сам толкает рокер на место, как только кулачок распредвала выходит на «круглый» участок. Этот простой механизм на деле оказывается очень эффективным в работе.
Наибольшую нагрузку рокер испытывает в момент износа распредвала, и при нарушении тепловых зазоров клапанов. В этом случае распределенное давление изменяется на ударную нагрузку, что приводит к взаимному износу и рокера и распредвала. В этом случае требуется замена рокеров.
1-2 — рокеры (коромысла).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
4 признака неисправности коромысел двигателя
Коромысла двигателя — возможно, не очень известные, но тем не менее важные детали некоторых двигателей внутреннего сгорания. Их износ может привести к снижению мощности двигателя и даже к выходу его из строя, поэтому важно знать, какие признаки указывают на необходимость замены коромысел.
Что такое коромысло и как оно работает?
Коромысла обычно располагаются между толкателем и клапанами. Толкатель двигает коромысло, оно качается и открывает/закрывает соответствующий клапан. Такая конструкция применяется на двигателях с нижним расположением распределительного вала.
Толкатели приводятся в движение распределительным валом, вращение на который, в свою очередь, передается от коленчатого вала. Таким образом, мощность передается от двигателя на ведущие колеса.
При поломке или износе коромысел впускные и выпускные клапаны не смогут корректно открываться, поэтому цилиндр, на котором это произошло, работать не будет. В конце концов, произойдет ухудшение показателей работы двигателя и управляемости автомобиля.
Наиболее распространенные симптомы поломки коромысла
При поломке коромысла в работе двигателя могут появиться характерные симптомы. Конечно, их причиной могут быть и другие факторы, однако, вне зависимости от источника, автомобиль нельзя эксплуатировать до тех пор, пока проблема не будет устранена.
- Щелчки или тиканье. При неисправностях в клапанном механизме появляются посторонние звуки — щелчки или тиканье, напоминающие работу швейной машины. В таком случае необходимо проверить состояние коромысел и окружающих их деталей на работающем двигателе. Неисправные коромысла могут заклинить или неполностью открывать/закрывать клапаны. Существует и множество других причин появления посторонних звуков при работе двигателя — например, недостаток смазки, деформация клапанов и износ кулачков распределительного вала. Если при визуальном осмотре коромысел дефектов не наблюдается, то дальнейшую диагностику лучше поручить квалифицированному механику.
- Снижение мощности или остановка двигателя. Четкое соблюдение фаз газораспределения очень важно для обеспечения эффективной работы двигателя. Клапаны должны открываться и закрываться в нужные моменты времени. Если коромысло выпадает из этого процесса вследствие неисправности, то мощность двигателя снижается. В некоторых случаях отклонение от установленных фаз может быть настолько значительным, что двигатель заглохнет. В дальнейшем его будет невозможно запустить до замены неисправных деталей.
- Загорание контрольной лампы Check Engine. Блок управления двигателем также фиксирует снижение мощности и информирует об этом водителя посредством контрольной лампы Check Engine. Ее появление на панели приборов не следует игнорировать. Для считывания кодов неисправностей вам понадобится диагностический сканер. Некоторые примеры кодов, связанных с неисправностями коромысел: P2646 (тяга А актуатора коромысла заклинила в положении 1), P2647 (сигнал от датчика давления масла коромысла) и P2662 (тяга B актуатора коромысла заклинила в положении 2).
- Физический износ. Внешний осмотр коромысел может выявить следы износа или повреждений. После снятия клапанной крышки, проверьте, нет ли в непосредственной близости от коромысел следов износа в виде металлической стружки. Она может нанести повреждения оси коромысел или клапанам.
Поврежденные или изношенные коромысла необходимо заменить, даже если в настоящий момент никакие симптомы из описанных выше не проявляются, так как вскоре они обязательно заявят о себе.
Ось коромысел в сборе: надежная основа привода клапанов двигателя
Во многих современных двигателях все еще используются схемы газораспределительного механизма с приводом клапанов с помощью коромысел. Коромысла устанавливаются на специальную деталь — ось. О том, что такое ось коромысел, как она устроена и работает, а также о ее подборе и замене — читайте в статье.
Что такое ось коромысел?
Ось коромысел — деталь газораспределительного механизма поршневых двигателей внутреннего сгорания с верхним расположением клапанов; полый стержень, удерживающий коромысла клапанов и сопутствующие детали клапанного механизма.
Ось коромысел выполняет несколько функций:
• Правильное позиционирование коромысел относительно толкателей/кулачков распредвала и клапанов;
• Смазывание поверхностей трения коромысел и их подшипников, подача масла к другим элементам газораспределительного механизма;
• Удерживание коромысел, их пружин и других деталей (ось выступает в роли силового несущего элемента).
То есть, ось коромысел — это основной несущий элемент для ряда деталей ГРМ (коромысел, пружин и некоторых других) и одна из основных масляных магистралей единой системы смазки двигателя. Данная деталь используется только на верхнеклапанных двигателях с приводом клапанов ГРМ различных типов:
- С нижним расположением распредвала, с приводом клапанов через толкатели, штанги и коромысла;
- С верхним расположением распредвала (общего или раздельных валов для каждого ряда клапанов), с приводом клапанов через коромысла;
- С верхним расположением распредвала, с приводом клапанов через рычажный толкатель.
В современных двигателях с непосредственным приводом клапанов от кулачков распредвала коромысла и связанные с ними детали отсутствуют.
Ось коромысел играет важную роль работе двигателя, обеспечивая нормальное функционирование его механизма газораспределения. Неисправная или дефектная ось нуждается в скорейшей замене, а чтобы сделать верный выбор данной детали, нужно разобраться в существующих типах осей, их конструкциях и особенностях.
Обратите внимание: сегодня в литературе и торговыми предприятиями термин «ось коромысел» используется в двух значениях — как отдельная деталь, полая трубка, на которой удерживаются коромысла, пружины и прочие детали, и как комплектная ось с уже установленными опорами, коромыслами и пружинами. В дальнейшем речь будет идти об осях коромысел в обоих указанных смыслах.
Ось с коромыслами в сборе
Типы, конструкция и комплектация осей коромысел
Оси делятся на несколько типов по количеству устанавливаемых коромысел и по некоторым конструктивным особенностям.
По количеству устанавливаемых коромысел оси бывают:
- Индивидуальные;
- Групповые.
Индивидуальная ось — деталь, несущая только одно коромысло и крепеж (упорную шайбу или гайку). Индивидуальные оси коромысел используются, как правило, в двигателях с двумя клапанами на цилиндр, поэтому количество осей в них вдвое больше цилиндров. Такая ось выполняется заодно со стойкой, поэтому она монтируется на ГБЦ без дополнительных деталей, вся конструкция получается проще и легче. Однако индивидуальная ось коромысел не подлежит ремонту в случае неисправности, она просто меняется в сборе.
Групповая ось — деталь, несущая несколько коромысел и сопутствующие детали (пружины, упорные шайбы, штифты). На одной оси может располагаться от 2 до 12 коромысел в зависимости от конструкции двигателя и количества цилиндров. Так, на моторах с раздельными ГБЦ для каждого цилиндра используются оси с двумя коромыслами, на некоторых 6-цилиндровых моторах с раздельными ГБЦ на три цилиндра используется по две оси с шестью коромыслами, на рядных 4-х, 5-ти и 6-ти цилиндровых двигателях используются оси с 8-ю, 10-ю и 12-ю коромыслами соответственно, и т.д. Количество групповых осей коромысел в одном рядном или V-образном двигателе с единой для ряда цилиндров ГБЦ может быть 1, 2 или 4. В моторах с двумя клапанами на цилиндр используется одна или две оси (в случае с раздельной ГБЦ), в моторах с четырьмя клапанами на цилиндр используется две или четыре оси. Количество осей в двигателях с индивидуальными ГБЦ соответствует числу головок.
Групповые оси коромысел устроены несложно. Их основу составляет собственно ось — стальной вал со сквозным продольным каналом и рядом поперечных отверстий по числу устанавливаемых коромысел. Крайние поперечные отверстия обычно используются для фиксации оси в стойках с помощью шплинтов и упорных шайб. Так как ось подвергается высоким нагрузкам, она изготавливается из стали специальных марок, а ее поверхность дополнительно подвергается химико-термической и термической обработке (цементация, закалка) для повышения прочности, устойчивости к износу и другим негативным воздействиям.
На ось через втулки (подшипники скольжения из бронзы или других материалов) монтируются коромысла, во втулках выполнены проточки и каналы для подачи масла из оси в коромысла. Пары коромысел позиционируются с помощью надетых на ось распорных цилиндрических пружин. Ось устанавливается на ГБЦ с помощью ряда стоек — двух крайних и нескольких основных (центральных), расположенных между коромыслами. Ось может устанавливаться в стойки свободно или запрессовываться в них. Оси коромысел четырехклапанных двигателей могут устанавливаться на сдвоенные стойки, которые обеспечивают правильное позиционирование деталей ГРМ. На нижних поверхностях стоек выполнены штифты для центровки и отверстия под шпильки/болты крепления.
Конструкция оси коромысел с подачей масла через центральную стойку
Подача масла в ось коромысел может осуществляться двумя способами:
- Через одну из стоек;
- Через отдельную подводящую трубку.
В первом случае одна из крайних или центральных стоек имеет канал, через который масло поступает из соответствующего канала ГБЦ в ось коромысел. Во втором случае с одного торца к оси коромысел подводится металлическая трубка, соединенная с масляным каналом в ГБЦ.
В целом, оси коромысел всех типов имеют простую конструкцию, а потому надежны и долговечны, хотя и эти детали могут выходить из строя — в этом случае их необходимо ремонтировать или менять.
Вопросы выбора, ремонта и замены осей коромысел
Как и многие другие детали, оси коромысел зачастую проектируются индивидуально под конкретный модельный ряд или даже модификацию двигателя, что накладывает ограничения на выбор этих деталей. Поэтому для замены необходимо подбирать только те оси, которые рекомендованы самим производителем двигателя — так есть гарантии, что новые детали встанут на свое место и будут нормально работать.
Отдельно нужно заметить, что даже разные модификации одного мотора нередко комплектуются разными по конструкции и характеристикам осями коромысел. Например, некоторые отечественные силовые агрегаты под бензин разных марок оснащаются неодинаковыми по конструкции и габаритам ГБЦ, поэтому и оси коромысел у них могут отличаться (комплектоваться разными по высоте стойками, коромыслами и т.д.). Это следует учитывать при покупке запчастей и ремонте.
Ось коромысел необходимо демонтировать и устанавливать только в соответствии с указаниями инструкции по ремонту и ТО транспортного средства. Дело в том, что для нормальной работы оси и предотвращения поломок ее крепеж (болты или гайки шпилек) необходимо затягивать в правильной последовательности и с определенным усилием. А после монтажа обязательно необходимо выполнить регулировку температурного зазора между коромыслами и клапанами.
В процессе эксплуатации автомобиля ось коромысел не требует специального обслуживания, необходимо лишь в соответствии с указаниями инструкции проверять натяг болтов/гаек и осматривать детали оси на предмет их целостности. Регулярное ТО и правильная эксплуатация транспортного средства гарантирует надежное функционирование оси коромысел и ГРМ в целом на всех режимах работы двигателя.
Другие статьи
#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях
Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.
#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях
Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.
#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях
Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.
#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях
Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.