Особенности газораспределительного механизма разных типов двигателей

Газораспределительный механизм (ГРМ) является одной из важнейших составных частей двигателя внутреннего сгорания. От его конструкции и устройства зависит работоспособность двигателя, его мощность, экономичность и эффективность. ГРМ отвечает за управление открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов цилиндра, а, следовательно, за регулировку воздушно-топливной смеси и отвод отработавших газов.

В различных типах двигателей газораспределительные механизмы имеют свои особенности. Например, в двигателях с внутренним сгоранием, работающих по принципу «камеры сгорания», ГРМ работает с помощью одной головкой блока цилиндров, и вращение или привод вала передается от коленчатого вала с помощью цепи, ремня или зубчатого ремня. Этот тип газораспределения называется «single overhead cam» или SOHC.

В более современных двигателях, таких как DOHC (double overhead cam), газораспределительные механизмы уже работают с помощью двумя головками блока цилиндров и двумя приводами вала. Это позволяет более точно контролировать и регулировать работу клапанов, а также повышает эффективность и мощность двигателя.

Классификация устройства и принцип работы ГРМ двигателя

Устройство ГРМ в различных двигателях может иметь разные конструктивные особенности. Существует несколько видов ГРМ, которые применяются в автомобильной отрасли в зависимости от конструкции двигателя, количества и расположения клапанов, а также требований к его работе.

Например, в двигателях с одним рядом цилиндров стандартной схемой ГРМ является распределительный вал, который совершает вращение благодаря приводу от коленчатого вала двигателя. На распределительном валу, который устанавливается в головке блока цилиндров, имеются кулачки. Они сообщают нужное усилие клапанам, открывая и закрывая их в нужное время, что осуществляется с помощью специальных толкателей или рычагов (коромысел). Распределительный механизм обеспечивает точное соответствие фаз газораспределения и стабильность работы двигателя.

В двигателях системы SOHC (одно распределение наверху блока цилиндров) и DOHC (двойное распределение наверху блока цилиндров) используются два распределительных вала, которые приводятся в действие от коленчатого вала двигателя с помощью цепи или ремня привода ГРМ. В системе SOHC один распределительный вал приводит в действие впускные и выпускные клапаны, а в системе DOHC у каждого ряда цилиндров имеется свой распределительный вал, непосредственно контролирующий работу клапанов. Это позволяет более точно настроить фазы газораспределения, добиться высокой мощности и повысить экономичность двигателя.

Также существуют системы, в которых ГРМ работает с применением гидрокомпенсаторов, позволяющих автоматически компенсировать износ клапанов и обеспечить стабильность хода двигателя во время его эксплуатации.

Конструкция и принцип работы ГРМ двигателя зависят от множества факторов, таких как тип и количество клапанов, форма головки цилиндра, расположение клапанов и других деталей мотора. Но в каждом случае основной принцип работы ГРМ заключается в точном управлении временем открытия и закрытия клапанов с помощью распределительного механизма.

Устройство газораспределительного механизма

В современных двигателях газораспределительный механизм может иметь различные конструктивные решения, но основные компоненты остаются неизменными. К этим компонентам относятся валы распределительного механизма, клапаны, блок цилиндров, коленчатый вал, приводы распредвала, цепь или ремень привода газораспределительного механизма.

Газораспределительный механизм состоит из двух основных подсистем: впускной и выпускной. Впускной распределительный механизм отвечает за подачу воздуха или смеси в рабочие камеры двигателя. Выпускной распределительный механизм, в свою очередь, отвечает за открытие клапанов для удаления отработавших газов.

Клапаны располагаются в головке блока цилиндров и крепятся к ней с помощью клапанных седел. Одним из часто используемых принципов установки клапанов является четырехклапанный распределительный механизм, где на каждый цилиндр приходится по два клапана — впускной и выпускной.

Клапаны изготавливаются из высокопрочной стали и могут быть одностворчатыми или двустворчатыми. Они открываются и закрываются с помощью вала распределительного механизма, который приводится в движение с помощью коленчатого вала через привод распредвала — цепь или ремень. Клапаны открываются и закрываются под воздействием кулачков на валу распределительного механизма.

Крепятся односторонние клапаны с помощью коромысел, которые прижимаются к клапанам пружинами распределительного механизма. В двигателях с двумя клапанами на один цилиндр для надежности эксплуатации применяются два вала распределительного механизма, один для впускных клапанов, а другой для выпускных.

Таким образом, устройство газораспределительного механизма в современных двигателях может быть различным, но основная конструкция включает клапаны, валы распределительного механизма, цепь или ремень привода газораспределительного механизма и блок цилиндров. Клапаны крепятся к блоку цилиндров с помощью клапанных седел, а их открытие и закрытие осуществляется с помощью кулачков на валах распределительного механизма.

Принцип работы

Принцип работы газораспределительного механизма (ГРМ) зависит от конструкции двигателя и типа его распределительных валов. Современные двигатели обычно классифицируются как OHV (с клапанным механизмом, расположенным в блоке цилиндров), OHC (с цепным приводом распределительного механизма) и DOHC (с двумя валами для управления впускными и выпускными клапанами).

Распределительные валы приводятся в действие от коленчатого вала с помощью ремня газораспределения или цепи. Каждый распределительный вал может иметь свой собственный привод или вибровыдерживающие звездочки, которые передают вращение с одного вала на другой.

В ГРМ может использоваться механизм с прямолинейным действием (расположенный непосредственно под валом) или механизм с кулачком (со сдвоенными звездочками или стержнем, работающим по принципу кулачка). Возможны различные варианты расположения блока цилиндров, газораспределительного механизма и камеры сгорания, в зависимости от типа двигателя.

Принцип работы ГРМ заключается в правильной передаче управляющего воздействия на клапаны впуска и выпуска газов в цилиндры двигателя. Работа распределительного механизма определяет фазы газораспределения, то есть моменты открытия и закрытия клапанов, а также их пробега. Управление газораспределением может осуществляться постоянно или изменяться в зависимости от условий эксплуатации двигателя.

В двигателях с ГРМ применяется несколько различных типов толкателей, в зависимости от конструкции и области эксплуатации двигателя. Толкатели могут быть непосредственно приводимыми в действие клапанами или передавать управляющее воздействие с помощью рычагов или роликов. Они обеспечивают непосредственную связь между приводом распределительного вала и клапанами, приводя их в нужное положение при работе двигателя.

Важным элементом ГРМ являются распределительные шейки на валах, которые определяют момент открытия и закрытия клапанов. В зависимости от конструкции двигателя могут быть использованы различные типы шеек, включая выпуклые, впадинные или со специальными профилями, чтобы обеспечить оптимальный пробег и длительность газораспределения.

Принцип работы ГРМ позволяет точно управлять газораспределением в двигателе, обеспечивая его эффективное функционирование в различных режимах работы. Правильная настройка и обслуживание ГРМ во время эксплуатации двигателя существенно влияют на его надежность и срок службы.

Классификация или типы ГРМ

Один из типов ГРМ — цепной механизм. В этом случае, на валу распределительного механизма имеется одна или две звездочки, которые с помощью цепи приводят вращение впускных и выпускных клапанов. Цепной механизм обеспечивает надежность и долгий срок службы, но требует обязательной замены цепи и натяжителя в соответствии с рекомендациями производителя.

Еще один тип ГРМ — ременный механизм. В данном случае, на валу распределительного механизма установлен специальный ремень, который совершает передачу усилий на впускные и выпускные клапаны. Ременный механизм обеспечивает более тихую и плавную работу двигателя, но требует периодической замены ремня для гарантированной безопасности и надежности.

Также существуют двигатели с газораспределительным механизмом, оснащенным зубчатыми передачами. В этом случае, передача усилий с распределительного вала на впускные и выпускные клапаны осуществляется с помощью зубчатых колес. Такой механизм обеспечивает надежность и точность передачи усилий, но требует аккуратной эксплуатации и своевременной замены использованных элементов.

Еще одним вариантом ГРМ является гидравлический механизм. В данном случае, газораспределительный блок вместо цепи, ремня или зубчатых колес использует гидравлический привод. Он обеспечивает высокую точность и надежность работы, но требует регулярного обслуживания системы гидравлического привода.

Таким образом, классификация ГРМ может быть представлена несколькими типами, основанными на принципе функционирования и конструктивных особенностях. Каждый тип ГРМ имеет свои преимущества и недостатки, и выбор определенного типа зависит от требований производителя и конкретных условий эксплуатации двигателя.

По расположению распределительного вала

Один из типов расположения распределительного вала – в блоке цилиндров двигателя. В таких моторах распредвалы помещаются в головке блока цилиндров и приводятся камерами сгорания. Этот тип расположения распредвала применяется, например, в двигателях DOHC (дважды верхний распределительный вал) и может быть снабжен одним или двумя распределительными валами.

Другой тип расположения распределительного вала – на коленчатом валу двигателя. В таких двигателях распоздвалы приводятся через цепь или зубчатые передачи и зависят от вращения коленвала. В этом случае газораспределительный механизм может иметь один или два распределительных вала.

Современные двигатели могут быть также оборудованы газораспределительными механизмами с центральным распредвалом. В таких системах распределительные валы заменены цепным приводом с коленчатого вала на РВ. Такие двигатели могут иметь одно седло для каждого распредвала и использовать как работу на впускные, так и на выпускные клапаны.

Таким образом, по расположению распределительного вала в двигателе выделяются разные типы газораспределительного механизма, которые определяют момент действия клапанов и обеспечивают оптимальную работу двигателя.

По количеству распределительных валов

Количество распределительных валов в двигателях может быть различным и зависит от типа и конструктивных особенностей мотора. Оно определяет количество клапанов, которые играют ключевую роль в газораспределительном механизме.

В современном двигателе обычно имеется два распределительных вала — один для управления впускными клапанами, а другой — для управления выпускными.

Данный тип мотора называется DOHC (Double Overhead Camshaft) и отличается отдельными валами для впуска и выпуска клапанов. Они располагаются в головке блока цилиндров и связаны с коленчатым валом с помощью зубчатого ремня или цепи передачи.

Однако, существует и тип мотора, в котором имеется всего один распределительный вал. Это называется SOHC (Single Overhead Camshaft) и означает, что вал управляет как впускными, так и выпускными клапанами. Такие двигатели часто используются в массовых автомобилях и имеют более простую конструкцию, что позволяет снизить стоимость производства.

Количество распределительных валов в двигателе влияет на его производительность, эффективность и характеристики. Однако, важно отметить, что не только количество валов влияет на работу двигателя. Расположение клапанов, тип механизма привода, размеры и объем двигателя, а также качество герметизации и смазки также играют важную роль в эксплуатации и работе двигателя.

По количеству клапанов

Одно-клапанные двигатели представляют собой самую простую конструкцию, в которой газораспределение контролируется одним клапаном. Этот механизм часто используется в моторах с низким объемом цилиндра и несколькими клапанами на одно седло.

Двухклапанные двигатели имеют два клапана — по одному для впуска и выпуска. Они используют принцип распределения через крышки клапанов, где осуществляется работа клапанов впускного и выпускного механизма. Кулачок распределительного вала приводит их в действие при помощи толкателей или коромысел.

Четырехклапанные двигатели имеют по два клапана для впуска и выпуска. Эта конструкция позволяет увеличить площадь впускного и выпускного сечения для более эффективного газораспределения. В современных двигателях с высоким моментом мощности и оборотом часто используется четырехклапанная конструкция, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики и эффективность работы двигателя.

Клапаны газораспределительного механизма могут быть установлены в механизме привода какие один или два распределительных вала. Они могут быть приводимы в движение цепью, головкой вала или шестерней. Часто применяется цепной привод газораспределительного механизма, так как он обеспечивает надежность и не требует смазки маслом. Клапаны изготавливаются из высокопрочной стали для выдерживания высоких температур и усилий во время работы двигателя.

По типу привода

Классификация газораспределительного механизма (ГРМ) по типу привода включает различные конструктивные особенности, которые определяют способ передачи движения от коленчатого вала двигателя к распределительному валу.

Цепной привод

• В данном типе привода двигателя применяется цепь, которая обеспечивает надежную передачу момента вращения от коленчатого вала к распределительному валу.
• Цепной привод ГРМ часто используется в моторах с большим объемом и высоким пробегом, так как он обладает высокой надежностью и требует минимального обслуживания.
• Цепной привод имеет механизм с зубчатыми колесами или звездочками, которые приводят в движение распределительный вал и коленчатый вал.

Ременный привод

• В этом типе привода механизм работает по принципу передачи момента от коленчатого вала к распределительному валу с помощью ремня.
• Ременный привод ГРМ может быть использован как в моторах с непосредственным расположением распределительного вала в блоке цилиндров, так и в моторах, где распределительный вал находится в головке блока цилиндров.
• В ременном приводе ГРМ между коленчатым валом и распределительным валом располагается механизм с ремнем, который передает движение и обеспечивает правильную работу распредвала и клапанов.

Кулачковый привод

• В данной конструкции газораспределительного механизма используется система кулачков и толкателей.
• Кулачковый привод ГРМ применяется в двигателях с распределительным валом, у которого непосредственно под клапанами находятся газовые камеры.
• Механизм работает таким образом, что кулачок на коленвале вращением приводит в движение толкатель, а толкатель поднимает клапаны.
• Кулачковый привод обеспечивает правильную работу клапанов во время работы двигателя.

Гидропривод

• Этот тип привода использует систему, в которой гидрокомпенсаторы выполняют функцию передачи движения от коленчатого вала к распределительному валу.
• Гидропривод ГРМ обеспечивает непосредственную связь между коленчатым валом и распределительным валом без использования цепи или ремня.
• Гидропривод позволяет автоматически корректировать зазоры между распредвалом и клапанами, а также обеспечивает более бесшумную работу двигателя.

Устройство современного двигателя

• Современный двигатель состоит из различных конструктивных элементов, способных обеспечить эффективную работу мотора.
• Один из таких элементов — газораспределительный механизм (ГРМ), который отвечает за правильное открытие и закрытие клапанов двигателя в нужный момент времени.
• ГРМ может быть различного типа в зависимости от конструкции двигателя и его рабочего объема.
• Клапаны двигателя открываются и закрываются с помощью коленчатого вала через систему толкателей, стержней, коромысел и кулачков, которые вращаются синхронно с валом.
• Двигатель может иметь такую классификацию, как DOHC (двухверхнеклапанный), SOHC (одноверхнеклапанный), OHV (сверхклапанный).
• В двигателях с раздельным распределением газов (DOHC) имеется два блока клапанов на каждый цилиндр, что позволяет обеспечить охлаждение и герметизацию.
• В ГРМ таких двигателей для передачи вращения от коленвала к клапанам могут использоваться ремень или цепной привод.
• Один из главных элементов ГРМ — распределительный вал, который совершает вращение под действием коленвала и передает его ремнем или цепью на клапаны.
• Распределительный вал имеет кулачки, на которые помещаются толкатели или прямыми толкателями.
• При помощи толкателей передается движение коромысел, которые в свою очередь открывают или закрывают клапаны.
• Один из основных принципов работы ГРМ — точное управление фазами газораспределения.
• Фазы газораспределения зависят от расположения зубцов на цепном или ременном приводе, который устанавливается на коленвал и распределительный вал.
• Современные газораспределительные системы обеспечивают регулировку фаз газораспределения с помощью гидроприводов или электромагнитных актуаторов.
• Важным аспектом правильной работы ГРМ является смазка и охлаждение его деталей.
• Для смазки механизмов газораспределения используется масло, которое подается через специальные каналы и отверстия.
• Современные ГРМ изготавливаются из высокопрочной стали и сплавов, чтобы обеспечить надежность и долгий пробег.
• Конструкция ГРМ современных двигателей может включать в себя такие элементы, как головка блока цилиндра, клапаны, седла клапанов и другие.

Устройство современного двигателя зависит от типа мотора, его мощности и других факторов, обеспечивая эффективную работу и долгий пробег.

Принцип действия газораспределительного механизма

Устройство ГРМ зависит от типа и конструкции двигателя. На современных моторах, таких как DOHC, ГРМ имеет цепной привод, вращение которого передается от коленчатого вала к распределительному валу, расположенному в головке блока цилиндров. Цепь ГРМ обеспечивает надежность и долгий срок службы механизма.

Принцип работы ГРМ заключается в управлении открытием и закрытием клапанов в нужный момент времени. Для этого на распределительном валу установлены кулачки, которые совершают вращение с помощью коленчатого вала. Кулачки передают усилия на клапаны с помощью толкателей или штанг. При вращении кулачков происходит открытие и закрытие клапанов в нужные моменты времени.

Открытие и закрытие клапанов в ГРМ совершается с помощью распредвала с высокопрочной камеры валов, который непосредственно связан с кулачками. При вращении распредвала кулачки передают усилие на клапаны, открывая и закрывая их. Фазы газораспределения контролируются при помощи специальных систем, таких как системы переменного газораспределения, которые позволяют изменять характеристики ГРМ в зависимости от условий эксплуатации двигателя.

Все типы двигателей имеют свои особенности в конструкции и принципе работы ГРМ. Например, в моторах с одним распределительным валом и одной фазой, ГРМ отвечает только за работу клапанов впуска или выпуска. В то же время, в моторах с двумя распределительными валами и двумя фазами, ГРМ отвечает как за клапаны впуска, так и за клапаны выпуска.

Принцип действия ГРМ имеет важное значение для работы двигателя. Он определяет взаимодействие клапанов, распределительного вала и коленчатого вала, а также обеспечивает правильное открытие и закрытие клапанов в нужный момент времени. Корректное функционирование ГРМ влияет на такие параметры, как мощность двигателя, расход топлива и пробег мотора.

Таким образом, газораспределительный механизм играет важную роль в работе двигателя. Его правильная конструкция и функционирование обеспечивают надежность, эффективность и долгий срок службы двигателя.

Классификация ГРМ

Газораспределительные механизмы (ГРМ) в двигателях различаются по множеству параметров, включая тип привода.

Типы ГРМ могут быть разделены на две категории:

• Цепные ГРМ;
• Ременные ГРМ.

Цепные ГРМ:

В данном типе ГРМ для привода распределительного вала используется цепь. Цепь изготавливается из высокопрочной стали и имеет большой запас прочности. Основное преимущество цепного привода заключается в его долговечности и малом трении при передаче момента вращения вала.

Цепной привод ГРМ используется в современных двигателях различных типов и объемов. Он обеспечивает надежность и долговечность работы двигателя, а также позволяет осуществлять более точную настройку разогнанных двигателей.

Ременные ГРМ:

В данном типе ГРМ для привода распределительного вала используется ремень. Ремень обеспечивает передачу усилия с коленвала на распределительный вал при работе двигателя.

Ременный привод ГРМ имеет свои особенности. Он более гибкий и позволяет упростить конструкцию двигателя и уменьшить его массу. Однако, ремень является расходным материалом и требует замены через определенный пробег.

Таким образом, тип ГРМ непосредственно зависит от типа и конструкции двигателя, а также от условий эксплуатации.

Устройство газораспределительного механизма

В основе ГРМ лежит механизм газораспределения, который регулирует процесс открытия и закрытия клапанов. Клапаны крепятся на распределительных валах и управляются с помощью толкателей, коромысел или прямым приводом от распредвала. Устройство газораспределительного механизма зависит от конструктивных особенностей двигателя.

Газораспределительный механизм может иметь один или несколько распределительных валов. В случае, когда имеется только один вал, говорят о одноголовочном механизме газораспределения. При наличии двух распределительных валов, механизм классифицируется как двухголовочный.

Одним из важных элементов ГРМ является распределительный вал, который совершает действия по открытию и закрытию клапанов в нужный момент. Он может иметь различную форму и изготавливаться из высокопрочной стали. Распределительные валы приводятся в движение коленвалом с помощью цепного или ременного привода.

Клапаны газораспределительного механизма играют важную роль в процессе сгорания топлива. Их открывание и закрывание определяет объем впускаемой смеси и выпуск выхлопных газов. Клапаны изготавливаются из высокопрочной стали и помещаются в камеры головки блока цилиндров. В процессе эксплуатации мотора на них действуют значительные усилия, и поэтому их качество и герметизация имеют важное значение для эффективной работы двигателя.

Привод клапанов может осуществляться с помощью толкателей, коромысел или прямого привода от распредвала. Толкатели располагаются между распределительными валами и клапанами и преобразуют вращательное движение валов в поступательное движение клапанов. Коромысла, в свою очередь, передают действие распределительного вала на клапаны через толкатели или прикрепляются прямо к клапанам. Прямой привод от распредвала применяется реже всего и обычно используется на высокооборотных двигателях.

Видео:

Ужасная современная Honda — двигатель R18A

Ужасная современная Honda — двигатель R18A by Теория ДВС 310,604 views 6 years ago 56 minutes