Материал: 2466

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Иногда для проворачивания клапана применяется специальный механизм (рис. 6.34), который состоит из корпуса 2, пяти шариков 3 с возвратными пружинами 10, дисковой пружины 9 и упорной шайбы 4. Шарики 3 и пружина 10 размещены в канавках переменной глубины внутри корпуса 2. При открытии клапана его пружина 6 сжимается и увеличивает давление на дисковую пружину 9. Дисковая пружина распрямляется, шарики 3 перекатываются по наклонным поверхностям углублений и сжимают возвратную пружину 10 (см. рис. 6.34,в). В то же время шарики 3 поворачивают дисковую пружину 9, упорную шайбу 4 и вместе с ними пружину клапана 6 и клапан. При закрытии клапана сжатие его пружины 6 уменьшается и дисковая пружина 9 принимает свою исходную форму, освобождает шарики 3 и они воз-

вращаются в исходное положение под действием возвратной пружи-

ны 10 (см. рис. 6.34,б).

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При непосредственном приводе клапана от кулачков распреде-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

лительного вала тарелка ввёртывается в стержень клапана (рис. 6.35).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

А

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А – А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

С5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

ББ – Б

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

б)

 

 

 

 

 

в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.35. Крепление тарелок пружин [4, 5, 6, 8] :

 

 

 

1 – стержень клапана; 2 – замок; 3 – шлицы; 4, 5 – тарелки

146

Тарелка воспринимает усилие от кулачка и служит для регулировки зазоров. От проворачивания относительно стержня тарелка удерживается лысками (см. рис. 6.35,а) или шлицами (см. рис. 6.35,в, г) на стержне клапана и на замке. На торцах тарелки и замка имеются радиальные шлицы 3, находящиеся в зацеплении под действием пружины клапана. В некоторых двигателях тарелка 4 (см. рис. 6.35,б) контрится дополнительной тарелкой 5, которая навинчивается на наружную резьбу стержня клапана.

Резьбовая часть тарелки должна иметь длину, равную 2…3 диаметрам резьбы. Выполняется резьба точно с малым зазором.

На наружной части тарелки имеются зубцы, а на замке – отверстия для ключей при установке фаз газораспределения.

Условия работы сёдел клапанов аналогичны условиям работы го-

6.4.2. Сёдла, направляющие втулки,Ипружины клапанов

ловок клапанов. Поэтому сёдла клапанов выполняют вставными. Перед запрессовкой либо нагревают головку цилиндров, либо охлаждают седло клапана. Натяг составляет 0,0015…0,0035 от наружного

диаметра седла.

б

Седло представляет собой детальДв виде кольца (рис. 6.36) с ци-

линдрической (см. рис. 6.35,а) или конической (см. рис. 6.36,б) боко-

вой поверхностью. Угол конусаАсоставляет 12º.

 

 

 

 

 

и

 

0,04

мм

 

а)

б)

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) е)

Рис. 6.36. Крепление клапанных сёдел [4, 5, 6, 7, 8, 15]

147

Внекоторых случаях седло не запрессовывается, а имеет резьбовое соединение с головкой блока (см. рис. 6.35,в). Резьба выполняется с натягом 0,045…0,155 мм.

Цилиндрические сёдла запрессовывают до упора, а при запрессовке конических иногда оставляют зазор до 0,04 мм (см. рис. 6.37,г).

На наружной поверхности сёдел вытачивают кольцевые канавки (см. рис. 6.37,а, г), в которые при запрессовке затекает металл головки или блока. Кроме того, седло фиксируют расчеканкой головки (см. рис. 6.37,д) или развальцовкой верхней части седла (см. рис. 6.37,е).

Вфорсированных двигателях сёдла устанавливают в холодном состоянии с небольшим зазором при удержании с помощью пружинного кольца (рис. 6.38).

 

 

δс

 

 

 

 

 

dг

Толщина стенки седлаδс = (0,08…0,15)·dг,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высота hс = (0,16…0,25)· dг..

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направляющие клапанов изготавли-

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вают в виде отдельных втулок, которые за-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.37. Крепление седла

прессовывают в блок цилиндров или го-

 

 

 

 

кл а п а н а п р уж и н н ы м

ловку блока.

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кольцом [4, 5]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направляющие втулки выполняют как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

цельными, так и разрезными. Втулки запрессовывают в блок цилиндров или в головку блока с натягом (0,003….0,005)·dвт.

рис. 6.38,б, в), выточкой подбпружинное кольцо 1 (см. рис. 6.38,а). Толщина втулки выб рается в пределах 2,5…4,0 мм, длина за-

Конструкция направляющих втулок представлена на рис. 6.38.

и

 

Направляющие втулки изготавливаютА

с наружным конусом

(см. рис. 6.38,а), внутренн м конусом (см. рис. 6.38,г), заплечиками (см.

С

 

висит от диаметра dс и длины l стержня клапана и изменяется в пре-

делах l1 = (1,75…2,50)· dг.

Зазор между стержнем клапана и внутренним диаметром втулки зависит от условий работы клапана и его конструкции. У клапана большого диаметра стержня dс зазор составляет 0,004·dс для впускного и 0,006·dс для выпускного клапанов. Зазор у клапанов малого диаметра стержня dс лежит в пределах (0,005…0,010)·dс для впускных клапанов и (0,0080…0,0125)·dс для выпускных клапанов.

Смазка направляющей втулки и стержня клапана осуществляется разбрызгиванием. Для защиты клапана от излишнего масла и устранения попадания моторного масла в камеру сгорания через направляющую втулку и образования в ней нагара в направляющую втулку запрессовывают графитовые втулки, а на стержень устанавливают рези-

148

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стеллит

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(0,65…0,75)·

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l1

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dвт

 

 

 

 

 

 

 

12…150

 

 

 

rс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стеллит

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

в)

г)

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.38. Направляющие втулки с клапанамиИ[7, 15] :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – пружинное стопорное кольцо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

новые или пластмассовые колпачки, манжеты (см. рис. 6.33,в, поз. 5)

и отражатели.

и

В крупных стационарныхАи судовых двигателях клапаны уста-

навливают в сборе с охлаждаемыми корпусами, которые объединяют

 

С

бседло (рис. 6.39,а), или седло запрессовыва-

направляющую втулку

ют (рис. 6.39,б).

Вставные корпуса уменьшают площадь проходного сечения клапана.

Работа клапанных пружин протекает в условиях переменных динамических нагрузок, дополнительных ударных нагрузок и повышенных температур. Пружины осуществляют посадку и удержание клапана в седле в закрытом состоянии. Кроме того, пружины обеспечивают замкнутость всех звеньев ГРМ во время работы двигателя. Поэтому пружины должны обладать высокой упругостью, что при небольших их размерах вызывает в них высокие напряжения.

Наибольшее распространение имеют винтовые пружины, работающие на кручение. Представлены такие пружины на рис. 6.40. Для получения кольцевой опорной поверхности концевые витки сближают до соприкосновения и сошлифовывают по плоскости, перпендику-

149

lпр

2

 

3

4

 

 

 

1

1

4

1

 

6

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

а)

 

И

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6.39. Вставные корпуса клапана [5] :

 

 

 

1 – корпус клапана; 2 –

фланец крепления;

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

3 – крышка цилиндра; 4 – полость охлаждения клапана;

 

 

 

 

 

5 – рёбра; 6 – окно для прохода газов

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

Dср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пр

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

δ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

 

 

б)

 

 

в)

 

г)

 

Рис. 6.40. Винтовые пружины клапана [6, 7]

 

лярной оси пружины (см. рис. 6.40) и составляющей около 270° окружности. Число опорных витков должно быть не менее трёх. Чаще всего шаг витка t выполняют постоянным по всей длине пружины (см. рис. 6.40,а). Но для устранения возможного появления резонанса изготавливают пружины с переменным шагом. Уменьшают шаг либо по направлению к одному концу пружины (см. рис. 6.40,б), либо от середины к обоим концам пружины (см. рис. 6.40,в). Расположенные рядом витки пружины при открытии клапана соприкасаются друг с

150