отчет грм ГАЗ 24. Устройство, работа, неисправности газораспределительного механизма автомобиля Камаз740
 Скачать 450.14 Kb.
|
|
Актюбинский региональный государственный университет имени К.Жубанова Министерство образования и науки Республики Казахстан Технический факультет Кафедра «Автомобильного транспорта и организация дорожного движения» ОТЧЕТ по учебно-ознакомительной практике На тему: устройство, работа, неисправности газораспределительного механизма автомобиля КамАЗ-740. Руководитель практики от кафедры ст. преподаватель _____________________ Ерманов М.Б. (дата, подпись) Исполнитель: студент гр. ТТр-2 _____________________ Сагинбазаров Н.А (дата, подпись) Актобе 2018 План: 1.Назначение газораспределительного механизма 2.Классификация и разновидности ГРМ 3.Устройство ГРМ на КамАЗ-740 4.Принцип работы ГРМ КамАЗ-740 5.Неисправности ГРМ 6.Причины возникновения неисправности ГРМ 7.Влияние неисправностей на работу ГРМ 1.Назначение Газораспределительный механизм (сокращенное наименование – ГРМ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов. 2.Классификация и разновидности Механизм SOHC Название буквально обозначает «один верхний распределительный вал». Раньше назывался просто «OHC».Такой двигатель, как ясно уже из названия, содержит в себе один распределительный вал, расположенный головке блока цилиндров. Такой двигатель может иметь как два, так и четыре клапана в каждом цилиндре. То есть, вопреки различным мнениям, мотор SOHC может быть и шестнадцатиклапанным. Какие же сильные и слабые стороны у таких моторов? - Двигатель функционирует относительно тихо. Тишина именно относительно двухраспредвального мотора. Хотя разница и не большая. - Простота конструкции. А значит и дешевизна. Это касается также ремонта и обслуживания. - А вот из минусов (хотя и совсем незначительных) можно отметить слабую вентиляцию мотора, оснащенного двумя клапанами на цилиндр. Из-за это мощность двигателя падает. - Второй минус есть у всех шестнадцатиклапанных моторов с одним распредвалом. Так как распредвал один, то все 16 клапанов приводятся в действие одним распредвалом, что увеличивает нагрузку на него и делает всю систему относительно хрупкой. Помимо этого из-за низкого угла фазы цилиндры хуже наполняются и вентилируются. Механизм DOHC Выглядит такая система практически так же, как и SOHC, а отличается вторым распредвалом, установленным рядом с первым. Один распределительный вал отвечает за приведение в действие впускных клапанов, второй, естественно, выпускных. Система не идеальна, и обладает, конечно же, своими недостатками и достоинствами, подробное их описание выходит за рамки этой статьи. Изобрели DOHC в конце прошлого века, и после этого не меняли. Стоит отметить, что вторым распределительным валом существенно усложняется и удорожается конструкция такого двигателя. Но за то, такой двигатель расходует меньше топлива за счет лучшего наполнения цилиндров, после которого из них уходят почти все выхлопные газы. Появление такого механизма существенно увеличило КПД двигателя. Какие же сильные и слабые стороны у таких моторов? Достоинства: - Проще установить 4 клапана на цилиндр - Независимый контроль клапанов впуска и выпуска - Настраиваемый ход клапана позволяет регулировать поток воздуха - Распредвалы расположены ближе, чем в системе OHV. Недостатки: - Цена и усложненность конструкции - Крупный размер  SOHC DOHC 1.Распределительный вал;2.Клапан; 3.ось коромысел;4.толкатель клапана;5.коромысло клапана; Механизм OHV Выше по тексту уже рассматривался такой тип двигателей (нижневальный). Придумали его в начале прошлого века. Распредвал в нем располагают внизу – в блоке, а для приведения действия клапанов используются коромысла. Из преимуществ такого двигателя можно выделить более простое устройство ГБЦ, что позволяет V-образным нижневальным двигателям уменьшить их размеры. Повторим и минусы: малое число оборотов, большая инерционность, малый крутящий момент и слабая мощность, невозможность использовать четыре клапана на цилиндр (за исключением очень дорогих автомобилей). Какие же сильные и слабые стороны у таких моторов? Достоинства: - Для двигателей V-компоновки, установка распредвала внутрь блока двигателя является отличной экономией места в сравнении с другими системами ГРМ. Это помогает снизить центр тяжести и освободить пространство в моторном отсеке под прочие ништяки. Возможно, это даже поможет более гибким настройкам подвески, или подвинуть движок назад для улучшения распределения веса Недостатки: - Большинство двигателей со штанговыми толкателями использует два клапана на цилиндр вместо четырех, что значительно ограничивает поток воздуха на высоких оборотах. - Клапаны, как правило, настолько велики, что из-за них невозможно установить центральную свечу зажигания, как в случае с использованием четырех клапанов. Соответственно, процесс внутреннего сгорания идет менее эффективно. - Возвратно-движущая масса сильно портится - Необходимы более прочные клапанные пружины, поэтому порой происходит неполное закрытие клапанов, что влечет за собой невозможность развития высоких оборотов.  OHV 1.Распределительный вал;2.Клапан; 3.ось коромысел;4.толкатель клапана; 5.коромысло клапана;6.штанга толкателя  Газораспределительный механизм: а — с нижним расположением клапанов и распределительного вала; б— с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала; в—с верхним расположением клапанов и распределительного вала; 1 — седло клапана; 2 — клапан; 3—направляющая втулка; 4 — пружина; 5 — сухарь; 6 — тарелка пружины клапана; 7— регулировочный болт; 8— контргайка; 9—толкатель; 10 — кулачок распределительного вала; 11 — свеча зажигания; 12 — опорная шайба; 13 —маслоотражательный колпачок клапана; 14 — крышка головки блока; 15— коромысло; 16 — регулировочный винт; 17- ось коромысла; 18- штанга; 19 – блок цилиндров; 20- наконечник; 21 - внешняя пружина; 22 - внутренняя пружина  Детали клапанного узла: 1— клапан; 2 — направляющая втулка; 3 — стопорное кольцо; 4 — маслоотражательный колпачок; 5 — опорная шайба пружин; 6 — внутренняя пружина; 7— наружная пружина; 8— тарелка пружин; 9 — сухарь; 10 — регулировочная шайба; 11 — толкатель 3.Устройство газораспределительного механизма КамАЗ-740 Механизм газораспределения этого двигателя состоит из распределительного вала 1 (рис. 14) с шестерней 17, толкателей 2 с направляющими 3, штанг 4, коромысел 6 с регулировочными винтами 5 и контргайками 7, впускных 14 и выпускных 15 клапанов с пружинами 10,11 и деталями их крепления, привода распределительного вала.  Рис.14. Механизм газораспределительный 1 - вал распределительный; 2 - толкатель; 3 - направляющая толкателя; 4 - штанга толкателя; 5 - клапан выпускной; 6 - винт регулировочный; 7 - коромысло; 8- втулка; 9-тарелка пружины; 10 и 11- внутренняя и наружная пружи ны; 12 - шайба; 13-сухарь; 14-уплотнительная манжета впускного клапана; 15 - направляющая втулка клапана; 16-клапан впускной; 17-шестерня распределительного вала; 18-корпус подшипника; 19-втулка подшипника.  Рисунок. 27. Устройство газораспределения: 1 - вал распределительный; 2 - толкатель; 3 - ориентирующая толкателей; 4 - штанга; 5-про- кладка крышки головки; 6 - коромысло; 7 - гайка; 8 - винт регулировочный; 9 - болт фиксации крышки головки; 10 - сухарь; 11 - втулка тарелки; 12 - тарелка пружины; 13 - пружина наружная; 14 - пружина внутренняя; 15- ориентирующая клапана; 16- шайба; 17- клапан; А - промежуток тепловой  Рисунок. 29. Распределительный вал в сборе: 1 - вал распределительный; 2 - основание заднего подшипника; 3 - шестерня; 4 - шпонка; 5 - подшипник Распределительный вал изготовлен из стали. Он имеет пять опорных шеек и шестнадцать кулачков, преобразующих вращательное движение вала в поступательное движение толкателей, штанги клапанов. Количество кулачков и их расположение соответствует числу клапанов и последовательности их открытия. Рабочие поверхности опорных шеек и кулачков цементированы и закалены токами высокой частоты. Профили у кулачков для впускных и выпускных неодинаковые, поверхности вершин кулачков скошены. Распределительный вал установлен в развале блока цилиндров на пяти подшипниках скольжения, представляющих собой стальные втулки, залитые антифрикционным сплавом. Задний подшипник установлен в опоре , которая крепится к блоку тремя болтами. На заднем конце вала при помощи шпонки закреплена прямозубая шестерня. От осевых смещений вал удерживается опорой, в которую с одной стороны упирается ступица шестерни , а с другой стороны - упорный бурт задней опорной шейки. Толкатели передают усилие от кулачков распределительного вала к штангам. Цилиндрическая направляющая часть толкателя пустотелая, в ней имеются два отверстия для слива масла из внутренней полости. Этим маслом смазывается боковая поверхность толкателей и кулачки распределительного вала. Внутренняя поверхность толкателя заканчивается сферическим гнездом, куда упирается нижний конец штанги. Торцевая поверхность толкателя, сопряженная с кулачком, для повышения износостойкости наплавляется отбеленным чугуном и имеет тарельчатую форму. Толкатели устанавливаются в чугунных направляющих, прикрепленных к блоку цилиндров. При работе двигателя толкатели постоянно вращаются вокруг своих осей, что обеспечивает их равномерный износ. Вращение толкателей достигается за счет сферической поверхности их тарелок и скошенных поверхностей кулачков распределительного вала. Штанги передают усилие от толкателей на коромысла, они изготовлены из стали, пустотелые, со вставными наконечниками. Нижний наконечник имеет выпуклую сферическую поверхность, верхний наконечник выполнен в виде сферической чашки. Для прохода смазки через штанги в наконечниках имеются отверстия. Коромысла передают усилия от штанг клапанам, изготовлены из стали. Каждое коромысло представляет собой двухплечий рычаг, в отверс тие которого запрессована бронзовая втулка. Носик длинного плеча коро мысла закален до высокой твердости. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для регулировки зазора между ко ромыслом и торцом стержня клапана. Коромысла впускного и выпускного клапанов установлены па общей стойке, закрепленной на головке цилиндров двумя шпильками. Осевое пе ремещение коромысел ограничивается пластинчатым фиксатором, установленным под стойку. В стойке имеется отверстие для подвода масла к ко ромыслам. Клапаны предназначены для открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Каждый цилиндр имеет один впускной и один выпускной клапаны. Оба клапана изготавливаются из жаропрочной стали. Клапан состоит из головки и стержня; головка имеет рабочую фаску, а стержень кольцевую проточку. Диаметр головки впускного клапана больше, чем у выпускного клапана, это улучшает наполнение цилиндра воздухом. Рабочая фаска головки выпускного клапана, работающего в условиях высоких температур, упрочнена износостойким и коррозионно-стойким сплавом стелитом. Клапана перемещаются в металлопоперечных втулках, запрессованных в головку блока. Для лучшей приработки стержни клапанов перед сборкой покрываются графитом. На втулке впускного клапана устанавливается уплотнительная манжета для ограничения поступления масла в зазор между стержнем клапана и втулкой. К этим деталям посыпает масло, вытекающее из сопряжения коромысла с осью. Клапанные пружины обеспечивают плотное закрытие клапанов, изготовлены из специальной пружинной стали. На каждый клапан устанавливается две цилиндрические пружины с противоположной навивкой. Одним торцом пружины опираются на головку через стальную шайбу и вторым - в упорную тарелку, которая упирается в коническую втулку, удерживаемую на клапане двумя конусными сухарями, Втулка имеет небольшую торцовую опорную поверхность, поэтому трение между втулкой и тарелкой незначительное. Вследствие этого клапан под воздействием вибраций имеет возможность проворачиваться относительно седла, чем повышается срок его службы.  Рис.15. Установка шестерен привода агрегатов: 1-шестерня ведущая;2,3-шестерни промежуточные;4-шестерня распределительного вала; 5-шестерня привода топливного насоса; 6-шестерня привода насоса усилительного механизма; 7-шестерня привода ком прессора Привод распределительного вала осуществляется от ведущей шестерни 1 (рис, 15), установленной на хвостовике коленчатого вала через блок промежуточных шестерен 2 и 3. Все шестерни стальные, штампованные с термообработанными прямыми зубьями. Блок шестерен вращается на сдвоенном коническом роликоподшипнике, установленном на оси, закрепленной на заднем торце блока цилиндров. От шестерни распределительного вала через шестерню 5 получает привод топливный насос высокого давления, а от шестерни 5 через шестерни 6 и 7 соответственно насос гидроусилителя рулевого привода и компрессор. 4.Принцип работы ГРМ на КамАЗ-740 Для согласованной работы кривошипно-шатунного газораспределительного механизмов и топливного насоса шестерни устанавливаются по меткам «О» и рискам, нанесенным на их торцах. Работа механизма газораспределения заключается в следующем. Вращение коленчатого вала двигателя через блок промежуточных шестерен передается на распределительный вал, кулачки которого набегают на толкатели и заставляют их перемещаться. Усилия от толкателей через штанги и коромысла передаются клапанам, заставляя их открываться. При сбегании кулачков с толкателей клапаны закрываются под действием своих пружин. Механизм вращения клапана состоит из неподвижного корпу¬са 2 (см. рис.7), установленного на площадке головки блока Цилиндров и направляющей втулки 12 клапана; пяти шариков 3 с возвратными пружинами 10, расположенными по окружности в наклонных углублениях в корпусе 2; конической дисковой пружи¬ны 9, свободно надетой на выступ корпуса 2; опорной шайбы 4, нагруженной пружиной клапана 6, и замкового кольца 5, удержи¬вающего весь механизм в сборе. При закрытом клапане 1 дисковая пружина 9 внутренней кромкой лежит на заплечики корпуса 2, а на наружную ее кромку опирается опорная шайба 4; шарики 3 под воздействием пружины 10 свободно лежат в мелкой части канавок корпуса 2. По мере открытия клапана 1 усилие клапанной пружины 6, действующей на опорную шайбу 4, возрастает настолько, что дисковая пружина распрямляется и становится плоской. Между ее внутренней рамкой и заплечикам корпуса 2 появляется зазор, при этом усилие клапанной пружины 6 передается на шарики 3. Они перекатаются по наклонному дну канавки, увлекая за собой дисковую пружину 9 и опорную шайбу 4. Вместе с ними поворачивается на некоторый угол и клапан 1 с пружиной клапана 6. Во время закрытия клапана усилие клапанной пружины уменьшается. Дисковая пружина, прогибаясь, садится на заплечики корпуса, освобождает шарики, и они под действием возвратных пружин занимают свое исходное положение, заклиниваясь между шайбой и наклонной поверхностью корпуса. Клапан при этом не вращается. За каждые сто оборотов коленчатого вала клапан делает один оборот. У двигателей автомобилей КамАЗ принудительное вращение клапанов обеспечивается тем, что клапанные сухари зажимают не непосредственно верхней тарелкой пружин, как у карбюраторных двигателей, а через дополнительную цианированную коническую втулку. Коническая втулка своим нижним концом опирается на плоскую поверхность донышка тарелки, ее наружный конус не совпадает с внутренним конусом упорной шайбы. Благодаря такой конструкции между втулкой и упорной шайбой возникает трение, и при сжатии пружин (за счет их скручивания) происходит поворот клапана. Так достигается равномерный нагрев клапана при работе двигателя и повышается его долговечность. Фазами газораспределения называются продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов, выраженных в углах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек. Для лучшего наполнения цилиндров воздухом (или горючей смесью) впускные клапаны открываются до подхода поршня к ВМТ в такте впуска, т.е. с опережением, а закрываются с запозданием после прохождения поршнем НМТ в такте сжатия. Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускные также открываются до подхода поршня к НМТ в такте расширения, а закрываются после прохождения поршня ВМТ в такте впуска.  Рис.16. Диаграммы фаз газораспределения: а-фазы газораспределения двигателя ЗМЗ-66; б-фазы газораспределения двигателей ЗИЛ-131, ЗИЛ-130 Фазы газораспределения изображаются в виде круговых диаграмм у (рис. 16). Из диаграммы видно, что при работе двигателя возникают поло жения, при которых одновременно открыты впускные и выпускные клапаны; такое состояние называется перекрытием клапанов. Для рассматриваемого двигателя оно составляет 20° при положений поршня у ВМТ и 112 при положении поршня у НМТ. Тепловой зазор между торцом клапана и коромыслом необходим для полного открытия и плотного закрытия клапана в горячем состоянии. Величина этого зазора должна составлять на холодном двигателе для впускного клапана 0,25 ... 0,30 мм, для выпускного 0,36 ...0,40мм. При увеличенном зазоре клапан полностью не открывается, что ухудшает наполнение цилиндров свежим зарядом и затрудняет удаление отработавших газов. При недостаточном зазоре клапаны, нагреваясь, могут неплотно закрываться, что вызывает утечку газов и перегрев клапанов с возможностью прогара их фасок. Во всех случаях снижается мощность двигателя и возрастает расход топлива. Регулировка теплового зазора производится с помощью регулиро вочного винта с контргайкой 7. 5.Основные неисправности ГРМ Основными неисправностями газораспределительного механизма (ГРМ) являются:
6.Причины неисправности Можно выделить следующие причины неисправностей ГРМ (они, в основном, аналогичны причинам неисправностей кривошипно-шатунного механизма):
Самой серьезной неисправностью газораспределительного механизма является т.н. зависание клапанов, которое может привести к серьезным поломкам двигателя. Причин у неисправности две. Применение некачественного бензина, сопровождающееся отложением смол на стержнях клапана. Другой причиной является резонанс, ослабление или поломка пружин клапанов. В этом случае при достижении поршнем верхней мертвой точки клапан не успевает сесть в «седло». К счастью, данная неисправность на современных автомобилях встречается достаточно редко.  Отдельно необходимо сказать о неисправностях гидрокомпенсаторов. При использовании жидкого или сильно загрязненного масла гидрокомпенсатор перестает выполнять свою основную функцию, а именно автоматически компенсировать зазоры в ГРМ. Дальнейшая эксплуатация двигателя может привести к заклиниванию гидрокомпенсаторов. Нарушение теплового зазора на двигателях с регулируемым зазором может произойти по причине износа подшипников и кулачков распределительного вала, износа зубчатого шкива привода распределительного вала, а также вследствие неправильной регулировки. Неисправности ГРМ достаточно сложно диагностировать, т.к. сходные внешние признаки могут соответствовать нескольким неисправностям. Зачастую конкретная неисправность устанавливается непосредственным осмотром конструктивных элементов ГРМ со снятием крышки головки блока цилиндров. Большинство неисправностей газораспределительного механизма приводит к нарушениям фаз газораспределения, при которых двигатель начинает работать нестабильно и не развивает номинальной мощности. Внешние признаки и соответствующие им неисправности ГРМ
7.Влияние неисправностей на работу ГРМ
|