Материал: 2466

другом. Вследствие этого число рабочих витков уменьшается, а жёсткость и частота собственных колебаний пружины возрастают. Поэтому для устранения возможности появления резонанса и увеличения амплитуды колебаний пружины последние иногда делают коническими (см. рис. 6.40,г). В результате жёсткость и частота собственных колебаний пружины становятся переменными длине и резонанс исключается. Кроме того, в некоторых случаях на цилиндрические пружины в качестве гасителей устанавливают пластинчатые пружины или стаканы.

Число рабочих витков пружины колеблется в пределах от 5 до 10. При числе витков меньшем пяти во время полного открытия клапана в пружине возникают недопустимые напряжения. При большом числе

витков характеристика пружины становится более пологой, однако в этом случае возможно возникновение резонансных колебаний витков. В результате резко возрастают напряжения и возникает наклёп из-за ударных касаний витков друг друга, что приводит к поломке пружины.

В современных двигателях чаще всегоИустанавливают по две пружины на один клапан. Это уменьшает габаритные размеры пру-

жины при получении необходимой характеристикиД . Кроме того, установка двух пружин повышает надёжность узла. Для предотвращения

клапана d (см.Срис. 6.30,а) и равняются соответственно (0,72…0,90)·d

и (0,50…0,75)·d.

В некоторых двигателях применяют пружины, работающие на изгиб (рис. 6.41,а), и торсионные пружины (рис. 6.41,б). Такие пружины позволяют уменьшить длину стержня клапана.

В двигателях для мотоцикла применяют шпилечные пружины (рис. 6.42). В результате укорочения стержня клапана длина цилиндра с головкой уменьшается.

151

r

l

d

Рис. 6.41. Пружины клапана [6] :

а – пружина, работающая на изгиб; б – торсионная пружина

Рис. 6.42. Шпилечная пружина мотоциклетного двигателя [5] : а – пружина; б – держатель пружины

6.4.3. Толкатели, штанги, коромысла

Толкатели предназначены для восприятия боковых сил от кулачка распределительного вала и передачи движения направленного по оси штанги или клапана.

По конструкции различают толкатели следующих видов:

152

а) грибковые с плоской поверхностью (рис. 6.43,а, б, в, г, д, е); б) грибковые со сферической поверхностью (рис. 6.43,ж, к); в) цилиндрические со сферической поверхностью (рис. 6.43, и);

∆

Рис. 6.43. Толкатели [4, 5, 7] :

а, б, в, г, д, е – плоские; ж, з, и, к – сферические; л, м, н, о, п – рычажные 1 – винт-фиксатор; 2 – палец; 3 – винтовые прорезы

153

г) цилиндрические роликовые (рис. 6.43,л, м); д) рычажные выпуклые (рис. 6.43,н); е) плоские с роликовым рычагом (6.43,о); ж) рычажные роликовые (рис. 6.43,п).

Грибковые толкатели с плоской опорной поверхностью (см. рис. 6.43,а, б, в, г, д, е) наиболее простые по конструкции, имеют меньший по сравнению с другими типами вес и дешёвые в производстве. Для более равномерного износа контактирующих поверхностей толкателя и кулачка ось толкателя смещают на величину е, равную 1,5…3 мм, относительно оси симметрии кулачка (см. рис. 6.43,б, г, д, е). Вследствие такого смещения силы, действующие по оси толкателя и передающиеся со стороны клапанного механизма, не совпадают с реакци-

круг своей оси.

ей сил на кулачке. В результате на поверхности контакта создаётся момент сил трения, под действием которогоИтолкатель вращается во-

При изготовлении МГР неизбежны производственные неточно-

из-за деформаций распределительногоАДвала. ля компенсации перечисленных производственныхбнеточностей опорную поверхность толкателя выполняют сферической с радиусом R = 750…1000 мм, а поверхность кулачка –иконической с углом при вершине конуса 10′…30′ (см. рис. 134,ж, з, , к). При таком исполнении контактирующих поверхностей толкательСтак же вращается вокруг своей оси.

сти: неперпендикулярность осей толкателей и распределительного

вала, нецелендричность кулачков, несоосности опор распределитель-

ного вала, нарушения перпендикулярности осей толкателей и кулачка

Третьим вар антом толкателей являются роликовые толкатели (см. рис. 6.43,л, м, п) и роликовые рычаги (см. рис. 6.43,о). В случае применения роликового толкателя износ трущихся поверхностей уменьшается. Однако такие толкатели обладают следующими недостатками:

вес роликового толкателя выше веса толкателя другого типа;

изготовление роликового толкателя выше изготовления толкателя другого типа;

повышенный износ оси ролика из-за:

−большого числа оборотов;

−небольшой опорной поверхности;

−затруднённости смазки;

большой шум при работе двигателя.

154

Ось ролика устанавливается на игольчатый подшипник (см. рис. 6.43,м) или бронзовую втулку (см. рис. 6.43,л).

При применении рычажного толкателя (см. рис. 6.43,н, о, п) боковые усилия воспринимаются осью рычага. Благодаря этому цилиндрическая часть толкателя выполняется облегчённой.

В конструкциях некоторых двигателей предусмотрены фиксаторы 1 (см. рис. 6.43,в) для удобства проведения монтажных работ. В дизелях с целью облегчения раскрутки коленчатого вала при запуске устанавливаются пальцы 2 декомпрессионного механизма (см. рис. 6.43,б). При повороте этого пальца толкатель приподнимается вверх

на величину ∆ и принудительно открывает клапан. Для облегчения толкателя и обеспечения провёртывания на его внешней поверхности

выполнены винтовые прорези 3 (см. рис. 6.43,д). Пружина в толкателе, показанном на рис. 6.43,м, воспринимает инерционные усилия толкателя и штанги, так как представленная конструкция имеет повышенную массу.

штанги (см. рис. 6.43,г, ж, з, л, м) опираетсяИна сферическое гнездо толкателя. При этом радиус сферы гнезда толкателя на 0,2…0,3 мм

больше радиуса головки штанги для образованияД клиновидного зазора. Трущиеся поверхности толкателя и кулачка смазываются раз-

В двигателях с подвесными клапанами сферическая головка

брызгиванием, масляным туманомА. В отдельных случаях смазка осуществляется под давлен ем з смазочной системы двигателя или на-

правленной струёй.иДлябсл ва масла в толкателях предусмотрены дренажные отверст я (см. р с. 6.43,и).

Площадь проекцииСнесущей боковой поверхности направляющей определяет износостойкость толкателя:

Направляющей для толкателя служит либо отверстие в блоке или головке цилиндров, либо отдельная съёмная деталь (втулка).

fт = lт dт ,

где lт и dт – соответственно длина и наружный диаметр толкателя.

Длина несущей боковой поверхности направляющей меньше длины толкателя на величину максимального подъёма клапана плюс

(3…5) мм.

В случае установки короткого толкателя из-за ограничения габаритов двигателя диаметр толкателя стремятся увеличить. В двигателях с подвесными клапанами, распределительным валом, установ-

155