Газораспределительный механизм и крышки цилиндров

/ Литература / Тепловозы: Основы теории и конструкция / Газораспределительный механизм и крышки цилиндров

Газораспределительный механизм управляет процессами впуска и выпуска газов в цилиндры дизеля. Конструкция механизма зависит от типа дизеля и системы продувки цилиндров. В двухтактных дизелях применяются прямоточные щелевая и клапанно-щелевая системы продувки цилиндров, в четырехтактных дизелях- только клапанные системы продувки. В двухтактных дизелях типа Д100 газораспределение осуществляется расходящимися поршнями, открывающими и закрывающими продувочные и выпускные окна, расположенные в цилиндровой втулке. Смещение кривошипов верхнего и нижнего коленчатых валов позволяет управлять всеми фазами газораспределения. Прямоточная щелевая система продувки - наиболее совершенный вид продувки но при этом создаются тяжелые условия работы нижнего поршня, управляющего открытием выпускных окон. В двухтактных дизелях типа Д40 газораспределение осуществляется и поршнем (впуск), и клапанами (выпуск), расположенными в крышке цилиндра.

Механизм газораспределения рядного четырехтактного дизеля типа Д50 состоит из впускных и выпускных клапанов и их привода (рис. 5.30). Клапаны 6 расположены в крышке цилиндра. В нижней плоскости крышки имеются четыре отверстия с конусными поясками, служащими посадочными седлами клапанов. Два отверстия, в которые вставлены впускные клапаны, сообщаются воздушным каналом с наддувочным коллектором 7, а два других соединены с выпускным коллектором 15. Сверху в отверстия верхней плиты крышки запрессованы втулки 8 и 13 для впускных и выпускных клапанов.

Внутри крышки имеется полость для прохода охлаждающей воды. Снизу эта полость сообщается восемью отверстиями 16 с водяной полостью блока 17, а сверху - с патрубком 14 отвода воды. Кольцевой бурт 5 нижней плиты и соответствующая выточка втулки цилиндров служат для обеспечения герметичности камеры сгорания. Плотность газового стыка достигается раздельной притиркой по плите поверхности бурта и кольцевой выточки втулки. Крышка крепится к блоку шпильками. Клапаны открываются кулачками распределительного вала 1, которые поднимают ролики рычагов толкателей 2. Толкатели, воздействуя через штанги 4 на рычаги впуска 9 и выпуска 10, открывают клапаны. Закрытие клапанов и возвратное движение рычажного механизма происходят под действием пружин клапанов. В каждой крышке установлены попарно по два впускных и выпускных клапана. Рабочие фаски тарелок клапанов выполнены под углом 45°, отшлифованы и притерты к своим седлам. Клапан прижимается к седлу двумя пружинами 12 из легированной стали. Чтобы клапан не проворачивался из-за скручивания пружин, наружная пружина сделана с левой навивкой, а внутренняя - с правой. Снизу пружины упираются в бурт направляющей втулки, а сверху - в тарелку 11 пружины. Тарелка пружины крепится на стержне клапана двумя разрезными коническими сухарями 25 (рис. 5.30, б), на поверхность которых установлено фибровое кольцо 24, не допускающее попадания масла на шток клапана. Кольцо от выпадания удерживается пружинным замком 23, вставленным в кольцевую канавку тарелки пружины. На торец стержня клапана надет стальной колпачок 22 с цементированной и шлифованной верхней плоскостью, взаимодействующей с бойком 21 рычага клапана. Рычаги впускных 9 и выпускных 10 клапанов отличаются по размеру. Кроме того, рычаг впускных клапанов имеет четвертое плечо, которое служит упором для дополнительной пружины, установленной в корпусе со стороны штанги. Ударник 18 стальной, имеет снизу сферическую полированную головку, которая упирается в шаровое углубление бронзового бойка 21, удерживаемого в головке пружинным проволочным кольцом 20. Ударник стопорится болтом 19 с пилообразной резьбой, который, сжимая вилку рычага, предотвращает самоотвинчивание ударника.

Тепловозы- основы теории

Штанги 4 представляют собой стальные трубки, в которые с обеих сторон вставлены сферические головки. Верхние головки штанг являются опорами толкателей впускных и выпускных рычагов. Нижние головки упираются в рычаги толкателей, смонтированных на кронштейнах 3. Кронштейны крепятся к приливам поперечных перегородок блока со стороны смотровых люков. Каждый кронштейн служит опорой для двух рычагов. Рычаг толкателей 2 одноплечий, штампованный, стальной; на одном конце имеет головку с роликом, а на другом - отверстие с запрессованной втулкой, которая служит подшипником при качании рычага на оси кронштейна. Ролик толкателей стальной, цементированный, установлен на бронзовой полой оси, для крепления которой в головке выполнены две щеки с отверстиями. Ось ролика в отверстиях щек фиксируется стальным болтом. Над роликом в головке имеется выточка с запрессованной в нее пятой, служащей опорой сферической головки штанги. Рычаги толкателей получают движение от кулачков распределительного вала 1, изготовленного из легированной стали. Вал составной, из трех частей, соединенных между собой призонными шпильками. Шейки и кулачки выполнены заодно целое с валом. В собранном виде распределительный вал имеет восемь опорных шеек и 12 кулачков. Кулачки расположены по отношению друг к другу в соответствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров дизеля. Во избежание значительного искажения фаз газораспределения из-за удлинения стержня клапанов при нагревании между колпачком клапана и бойком рычага должен выдерживаться зазор 0,5 ±0,05 мм. Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала дизеля с помощью привода, который размещен со стороны главного генератора.

Механизм газораспределения V-образного четырехтактного дизеля 5Д49 размещен в крышках цилиндров и лотке, расположенном в развале блока цилиндров. Крышка цилиндра (рис. 5.31) литая из высокопрочного чугуна. В крышке 1 установлены два впускных и два выпускных клапана 6. Все клапаны имеют наплавку фасок кобальтовым стеллитом для обеспечения высокой жаро- и износостойкости. Высокая износостойкость посадочных фасок крышки для выпускных клапанов 1 достигается установкой плавающих вставных седел 5, удерживаемых пружинными кольцами 4. Каждая пара клапанов открывается одним рычагом через гидротолкатели, которые обеспечивают при работе дизеля отсутствие зазора между рычагом и клапаном. Гидротолкатель 11 состоит из втулки 11, упора 12, пружин 13, шарика 14, толкателя 15 и колпачка 17. От выпадания толкатель удерживается кольцом 16, а колпачок - шплинтом 18. Масло в гидротолкатель поступает из масляной системы дизеля через отверстие д в рычаге и отверстие ж в полость л, когда клапан закрыт. В момент нажатия гидротолкателя на клапан давление масла в полости л мгновенно повышается, шариковый клапан 14 препятствует выходу масла через отверстие ж, и усилие рычага передается на клапан через масляную подушку. Направляющие втулки 3 и 7 клапанов изготовлены из чугуна. Для уменьшения прохода масла в камеру сгорания из клапанной коробки 9 используются фторопластовые кольца 8. Охлаждающая вода поступает в водяную полость крышки б по каналам а и отводится через отверстие г. Ры-чажно-клапанный механизм смазывается маслом, поступающим из лотка. Клапанная коробка сверху закрывается крышкой 10.

Лоток, предназначенный для размещения распределительного кулачкового вала и топливных насосов, расположен в развале блока и состоит из двух половин, скрепленных болтами и шпильками.

Распределительный вал приводится во вращение коленчатым валом через зубчатые колеса. Привод установлен на заднем торце блока цилиндров и представляет собой шестеренчатый редуктор.

В быстроходных дизелях типов М750 и 1Д12 механизм газораспределения-клапаны и распредели-

Тепловозы- основы теории
Рис. 5.31. Крышка цилиндра дизеля 5Д49

тельные валы - размещается в головке цилиндра или моноблоке (см. рис. 5.8).

⇐ | Шатунно-кривошипный механизм | | Тепловозы: Основы теории и конструкция | | Топливная аппаратура | ⇒