Ремень привода распределительного вала, Что такое ремень ГРМ
Фаска подвергается шлифовке, а затем плотно притирается к седлу гнезду. Внимание: Не использовать фиксатор распределительных валов Т как контропору при выкручивании болтов крепления зубчатых шкивов распределительных валов. Совместить метки на звездочке распределительного вала и выступе корпуса подшипников. Именно поэтому замена ремня на любых автомобилях нормируется производителем. При этом открывается определённое проходное сечение, определяемое величиной высоты подъёма, размерами и формой клапана.
Совместить метки на звездочке распределительного вала и выступе корпуса подшипников. Метки совмещаются проворачиванием коленчатого вала за храповик. При совмещении меток поршень четвертого цилиндра устанавливается в положение верхней мертвой точки в конце такта сжатия рисунок 2.
Порядок считается от зубчатого шкива рячаспределительного вала. Зазор проверяется между рычагом и затылком кулачка распределительного вала. Нормальные зазоры должны составлять 0,15мм у всех клапанов.
При этом следует помнить, что у большинства двигателей первым считая от звездочки распределительного вала является выпускной клапан, затем следует два впускных, два выпускных, снова два впускных и выпускной клапан. Файловый архив студентов. Логин: Пароль: Забыли пароль? Email: Email повторно: Логин: Пароль: Принимаю пользовательское соглашение. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Добавил: Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права?
Сообщите нам. Московский государственный университет им. Скачиваний: Ход работы Снять переднюю защитную крышку привода Снять приводной ремень генератора со шкива коленчатого вала Снять шкив привода геннератора с коленчатого вала Для этого необходимо отвернуть болт с носка коленчатого вала, снять шкив и завернуть болт обратно. Снять резиновую заглушку люка картера сцепления Совместить установочных метки Поворотом коленчатого вла за болт совместить риску А на маховике рисунок 1 со средним делением шкалы люка, при этом усик А и метка Б должны совпадать.
Снять ремень Это следует делать последовательно: со шкива распределительного вала, натяжного устройства, шкива насоса охлаждающей жидкости и шкива коленчатого вала. Надеть новый ремень в обратной последовательности Подтянуть ремень Для этого необходимо повернуть эксцентрик натяжителя против часовой стрелки, повернуть коленчатый вал на два оборота.
Проверить совпадение установочных меток Закрыть резиновой заглушкой люк сцепления Установить шкив генератора Болт шкива затягивается моментом ,9 Нм.
Ход работы Убедиться в отсутствии стуков Ежедневно после нагрева двигателя при различной частоте вращния коленчатого вала на слух. Подтянуть гайки крепления крышки подшипников распределительного вала После первых км пробега, а в дальнейшем через км, момент подтяжки для двигателей ВАЗ 18,4…22,6Нм.
Проверить состояние и степень натяжения ремня цепи привода распределительного вала После каждых км пробега. При недостаточном натяжении ремень необходимо подтянуть.
Проверить и отрегулировать тепловые зазоры клапанов двигателях ВАЗ После каждых км пробега при необходимости раньше. Проверка тепловых зазоров производится на холодном двигателе. Отсоединить шланг системы вентиляции картера от воздухоочистителя Снять воздухооочиститель с терморегулятором Отсоединить шланг подачи теплого воздуха от заборника теплого воздуха Отсоединить тросы привода воздушной и дроссельной заслонок Отсоединить шланги системы вентиляции от крышки головки блока цилиндров Снять крышку головки блока цилиндров Удалить масло из ванн головки блока цилиндров Вывернуть свечи зажигания Совместить метки на шкиве распределительного вала с меткой на задней защитной крышке Метки совмещаются проворачиванием коленчатого вала за болт ключом рисунок 1.
А — установочный усик на задней крышке ремня, Б, В, Г — метки соответственно на шкиве распределительного вала, на крышке маслянного насоса, на шкиве коленчатого вала, 1 — шкив распределительного вала, 2 — зубчатый ремень, 3 — гайка, 4 — шестегранная головка эксцентрика, 5 — задняя крышка зубчатого ремня, 6 — натяжное устройство, 7,8 — зубчатые шкивы коленчатого вала и привода насоса охлаждающей жидкости Рисунок 1 — Установочные метки Проверить зазоры плоским щупом клапанов Порядок считается от зубчатого шкива распределительного вала.
Подобрать шайбы для регулировки при необходимости Шайбы могут быть толщиной 3…4,25мм с интервалом 0,05мм. Отжать толкатель и клан вниз с помощью оправки и зафиксировать данное положение Фиксирующее приспособление устанавливается между краем толкателя и распределительным валом рисунок 1. Вывернуть свечи Снять крышку головки блока цилиндров Совместить метки на звездочке распределительного вала и выступе корпуса подшипников Метки совмещаются проворачиванием коленчатого вала за храповик.
В спецтехнике нижнеклапанные двигатели широко используются и в наши дни. Кроме того, нижнеклапанные двигатели сохраняют определённую популярность в поршневой малой авиации , где их низкие рабочие обороты оборачиваются большим достоинством, так как позволяют устранить из конструкции понижающий редуктор привода на винт.
Так, можно отметить бельгийские оппозитные нижнеклапанные авиамоторы D-Motor LF26 и LF39, которые свою максимальную мощность выдают при частоте обращения коленчатого вала всего лишь в … об. Простота конструкции, надёжность и безотказность нижнеклапанного мотора также являются большими преимуществами в данной области. Разновидностью схемы с нижним расположением клапанов были имевшие некоторое распространение в первой половине XX века двигатели с Т-образной головкой T-head в англоязычной литературе , или нижнеклапанные с двухрядным расположением клапанов.
В них впускные клапаны находились с одной стороны блока цилиндров, а выпускные — с другой. Распределительных валов также было два. Такими двигателями, в числе прочих, оснащались первые «Руссо-Балты». Цель данной конструкции — устранить перегрев впускных клапанов и впускных каналов в блоке за счёт изоляции их от раскалённых выпускных. Дело в том, что низкооктановый бензин, доступный в начале XX века, отличался высокой склонностью к детонации, что делало применение этой схемы в какой-то мере выгодным — более холодная бензовоздушная смесь имеет несколько более высокое октановое число на этом же принципе работал впрыск воды в цилиндры , охлаждавшей рабочую смесь — конструкция, также имевшая хождение в те годы.
В остальном двигатель с такой системой газораспределения имел худшие характеристики, чем имеющий обычный нижнеклапанный ГРМ, в частности — имел меньшую удельную мощность. Кроме того, он получался сложным, громоздким, тяжёлым и дорогим в производстве.
Поэтому после Первой мировой войны, отмеченной значительным прогрессом как в области моторостроения, так и в нефтехимии, данная схема ГРМ вышла из употребления. Данная схема также позволяет в нижнеклапанном двигателе применить три-четыре клапана на цилиндр — два впускных с одной стороны и один-два выпускных с другой, однако в случае нижнеклапанного мотора получаемый за счёт этого выигрыш невелик.
У такого двигателя обычно впускные клапаны находятся в головке блока, как у верхнеклапанного мотора, и приводятся в действие при помощи штанг толкателей, а выпускные — в блоке, как у нижнеклапанного двигателя.
Распределительный вал был один и был расположен в блоке, как у обычного нижнеклапанного мотора. Эта схема обладает тем преимуществом, что её мощность ощутимо выше, чем у «чистого» нижнеклапанного — верхнее расположение впускных клапанов позволяет ощутимо улучшить наполнение цилиндров рабочей смесью. Как правило, такие двигатели переделывались из нижнеклапанных в качестве меры текущей модернизации, что зачастую было технологически проще и экономически выгоднее перехода к полностью верхнеклапанному мотору на основе того же блока цилиндров.
Такие двигатели широко применялись фирмами Rolls-Royce и Rover включая внедорожники Land Rover благодаря их высокой надёжности как по сравнению с нижнеклапанными из-за хорошего охлаждения верхних клапанов , так и по сравнению с ранними верхнеклапанными двигателями из-за вдвое меньшего числа штанг , а также способности работать на низкооктановом бензине без детонации. Подобные «полуверхнеклапанные» переделки на базе серийных моторов существовали и в СССР — это были спортивные двигатели на базе агрегатов автомобилей « Москвич », « Победа » и ЗИМ.
Выигрыш в мощности, в сочетании с иными мерами форсировки, был значительным — до 20…40 л. Планировалось использование подобного мотора на наследнике «Победы» , однако в итоге выбор был сделан в пользу полноценного верхнеклапанного мотора полностью нового семейства.
С широким распространением «настоящих» верхнеклапанных двигателей, эта схема почти полностью вышла из употребления. Тем не менее, последний такой двигатель был выпущен фирмой Willys в х годах. В очень редких случаях мотоциклы Indian Four и годов выпуска верхними делались выпускные клапана, а впускные — оставались нижними.
Эта конструкция оказалась крайне неудачной из-за постоянного прогара выпускных клапанов, и более не повторялась. Разнесённые далеко друг от друга распределительный вал и клапаны вынуждают устанавливать между ними длинные передаточные звенья — штанги толкателей, передающие усилие от контактирующих с кулачками распредвала толкателей на коромысла, непосредственно приводящие в движение клапаны, что и является главной отличительной особенностью данной схемы ГРМ.
Клапаны в головке цилиндров как правило расположены в один ряд, вертикально при плоскоовальной камере сгорания или с небольшим наклоном при клиновой камере сгорания , примерно на продольной оси камеры сгорания, однако встречаются и иные варианты. Так, на двигателях HEMI V8 концерна Chrysler камера сгорания полусферическая, впускные и выпускные каналы подходят к ней по радиусам полусферы — соответственно, впускные и выпускные клапана расположены в два ряда по разные стороны от продольной оси камеры сгорания, с большим наклоном, а приводящие их штанги толкателей расходятся от расположенного в развале блока распределительного вала в виде буквы V по два ряда штанг на каждую головку V-образного мотора — верхний ряд приводит впускные клапана, нижний выпускные.
И в том, и в другом случае применение усложнённой компоновки ГРМ объясняется желанием конструкторов спроектировать впускные и выпускные каналы с более эффективной с точки зрения пропускной способности конфигурацией.
Иногда распределительный вал по компоновочным соображениям располагают не в полости картера двигателя, рядом с коленчатым валом, а намного выше, непосредственно под головкой цилиндров, при этом сохраняются приводящие коромысла клапанов короткие штанги толкателей.
В данном случае причиной такого расположения распредвала было то, что эти двигатели оснащались приводным компрессором, который устанавливался непосредственно на боковую стенку блока и осуществлял продувку цилиндров через расположенные в их средней части окна см. Выгода здесь состоит в уменьшении массы и, соответственно, инерции механизма привода клапанов по сравнению с обычным вариантом ГРМ типа OHV, что позволяет повысить рабочие обороты, приблизившись по характеристикам к верхневальным моторам, при этом на рядном двигателе сохраняется один распределительный вал.
Однако привод распределительного вала получается сложнее и менее надёжным. В очень редких случаях клапана могут располагаться в головке цилиндров не вертикально или под небольшим наклоном, а горизонтально или почти горизонтально. В этом случае для их привода от расположенного в блоке распредвала распредвалов используются непосредственно рычаги или коромысла, без приводных штанг.
Так, у рядных авиамоторов Duesenberg Aero с четырьмя клапанами на цилиндр, некоторых автомобильных двигателей той же фирмы вместе также известных как Duesenberg Walking Beam Engines , а также моторах фирмы Lanchester , для привода клапанов, расположенных в два ряда справа и слева от камеры сгорания, использовались установленные на боковых стенках блока цилиндров очень длинные коромысла, нижняя часть которых находилась в контакте непосредственно с кулачками распределительных валов, а верхняя — приводила клапана.
Иногда считается, что такая конструкция была впервые применена на двигателе автомобиля Cameron в году. В V-образных двигателях компоновка с расположенными в головках цилиндров горизонтально или практически горизонтально клапанами и одним распределительным валом высоко в развале блока была применена на авиационных двигателях времён Первой мировой войны Lancia Tipo 4 и Tipo 5 конструкции Винченцо Лянча , а также V-образном цилиндровом моторе Lycoming BB [13] [14] [15].
Положительная сторона ГРМ типа OHV — относительно простая конструкция и обеспечиваемая ей конструктивная надёжность, в частности, как правило используется простой и надёжный привод распределительного вала шестернями, что исключает саму возможность таких неисправностей, как разрыв ремня ГРМ или «перескакивание» цепи в механизме с цепным приводом реже используется короткая пластинчато-зубчатая цепь Морзе, позволяющая достичь полной бесшумности привода, но из-за малой длины риск её растяжения намного ниже, чем при верхнем расположении распредвала; ременной привод используется лишь в виде исключения, например — на некоторых японских дизелях.
Эксплуатационные нагрузки на детали ГРМ также оказываются сравнительно невысокими, чем обеспечивается высокая долговечность и нетребовательность к смазочным материалам. В V-образном двигателе данная схема газораспределения имеет дополнительное преимущество в том, что появляется возможность осуществить привод клапанов обеих головок от единственного распределительного вала, расположенного в развале блока.
Многие двигатели с ГРМ типа OHV ощутимо более компактны по сравнению с верхневальными, так как у них отсутствует расположенный сверху в головке блока распределительный вал, что особенно актуально для двигателей без оси коромысел, у которых каждое коромысло опирается на отдельную опорную стойку в виде шпильки с полусферическим сегментом ball seat , что характерно для американских двигателей; для рядных двигателей это в особенности касается габарита по высоте, а для V-образных — и высоты, и габаритной ширины.
Поэтому как правило двигатели этой схемы сравнительно низкооборотные, но при этом с хорошей эластичностью и гибкой моментной характеристикой [ источник не указан дней ]. Кроме того, такая схема затрудняет использование более двух клапанов на цилиндр двигатели с таким ГРМ, имеющие 4 клапана на цилиндр, имеют большие габариты и массу, что делает их малоприменимыми в легковых автомобилях, но вполне приемлемыми для грузовиков и тяжёлой техники — примеры тому двигатели КамАЗ, ЯМЗ, ТМЗ, дизель тепловоза ЧМЭ3 и многие другие и усложняет проектирование впускных и выпускных окон в головке цилиндров с высокоэффективной с точки зрения пропускной способности и сопротивления потоку конфигурацией.
Из советских автомобилей такой механизм газораспределения имели все массовые карбюраторные модели «Волги», «Москвичи» семейств М, М и М, а также грузовики и автобусы с карбюраторными двигателями конфигурации V8 ЗИЛ, ГАЗ.
В настоящее время в России производятся рядные четырёхцилиндровые двигатели семейства УМЗ а до конца года также производился V8 ЗМЗ семейства ЗМЗ , имеющие штанговый привод клапанов и инжекторную систему питания, позволившую им вписаться в рамки экологического стандарта Евро В мировой практике легкового автомобилестроения такие двигатели достаточно широко использовались ещё с х — х годов, однако вплоть до появления в конце х — первой половине х годов высокооктанового топлива в широком доступе не могли достичь решительного превосходства над нижнеклапанными, так как при сравнимой мощностной отдаче последние имели преимущества в отношении простоты конструкции и дешевизны производства.
Так, в США «Форд» и «Крайслер» на своих довоенных моделях использовали только нижнеклапанные моторы, GM — как верхнеклапанные, так и нижнеклапанные, причём вполне сравнимые между собой по мощности и другим характеристикам. В довоенной Германии верхнеклапанные моторы имели большее распространение, но наряду с этим продолжался и массовый выпуск нижнеклапанных.
Повсеместное распространение верхнеклапанных моторов началось после появления в году двигателя Oldsmobile Rocket V8 со степенью сжатия, рассчитанной на высокооктановое топливо, спровоцировавшего в американской автомобильной промышленности «гонку лошадиных сил», не утихавшую вплоть до начала х. В Европе двигатели со штанговым приводом клапанов надолго не задержались и по сути стали переходным вариантом от нижнеклапанных к верхневальным — уже к концу х годов эта схема там стала считаться устаревшей и достаточно редко использовалась на новых моделях легковых автомобилей.
Однако в США, где вплоть до недавнего времени были популярны сравнительно малооборотные двигатели большого рабочего объёма, для которых штанговый привод клапанов является вполне целесообразным, газораспределительный механизм типа OHV очень широко использовался вплоть до х и даже х годов, и продолжает встречаться в настоящее время на современных легковых двигателях — примером может послужить выпускающийся с года Chrysler 5.
Иногда такие двигатели использовались и на недорогих современных европейских автомобилях из-за своей дешевизны и компактности. Например, Ford Ka первого поколения — использовал инжектированную версию четырёхцилиндрового двигателя Kent разработки конца пятидесятых годов с ГРМ типа OHV, имеющую весьма компактные по современным стандартам размеры, что позволило уместить двигатель в небольшом моторном отсеке Ka.
В моторах грузовиков и тяжёлой техники, для которых меньшее число рабочих оборотов и инерционность ГРМ не является недостатком, а надёжность и долговечность первостепенны, ГРМ типа OHV всё ещё очень широко распространён.
Схема OHV популярна и на малооборотистых четырёхтактных двигателях для газонокосилок , бензиновых электростанций , мотоблоков. Современные тракторные двигатели также имеют указанную схему. Ещё одно применение двигателей такой схемы — классические американские мотоциклы, в первую очередь Harley-Davidson и indian , а также мотоциклы некоторых японских производителей, подражающих им, например Yamaha под брендом Star и Kawasaki Heavy Industries.
Надёжность и эластичность таких моторов, вместе с повышенной в сравнении с другими компоновками ГРМ вибро- и шумонагруженностью давно стали отличительной чертой мотоциклов в классическом американском стиле [ источник не указан дня ]. Одним из первых был применён в году британской фирмой Maudslay на модели 32 HP. В зависимости от конкретной конфигурации привода клапанов, выделяют двигатели с приводом клапанов коромыслами, рычагами рокерами или цилиндрическими толкателями.
В верхневальных двигателях с приводом клапанов коромыслами для привода клапанов используются коромысла — двуплечие рычаги, один из концов которых обычно более короткий находится в контакте с расположенным под ним кулачком распредвала, а второй более длинный — со стержнем клапана.
В большинстве случаев коромысла расположены на общей оси, что облегчает сборку и разборку газораспределительного механизма. Такой привод клапанов обычно применяется на двигателях с полусферической или шатровой камерой сгорания, которые требуют расположения клапанов двумя рядами в виде буквы V, и в которых при использовании других типов привода клапанов пришлось бы использовать либо очень длинные рычаги, либо два распределительных вала, по одному на каждый ряд клапанов, что как правило является менее предпочтительным.
Хотя, в принципе, ничто не мешает использовать привод клапанов коромыслами и при однорядном расположении клапанов. Кроме того, благодаря расположению распределительного вала ниже коромысел головка блока получается сравнительно компактной по высоте но зато имеет большую ширину. Примеры верхневальных двигателей с приводом клапанов коромыслами — « Москвич » полусферическая камера сгорания , некоторые модели двигателей фирм BMW полусферическая и Honda шатровая , 8-клапанный мотор Renault Logan шатровая.
В верхневальных двигателях с приводом клапанов рычагами рокерами в качестве передаточного звена между кулачками распределительного вала и клапанами используются одноплечие рычаги рычажные толкатели , опирающиеся на общую ось или на индивидуальные опорные стойки упоры в виде болта со сферической рабочей поверхностью, к которой рычаг прижимается силой специальной шпилечной пружины.
Распределительный вал расположен над рычагами и толкает их примерно посередине. Данная схема сравнительно проста в реализации и дешева, однако имеет повышенный уровень шумности, а поверхность контакта кулачка распределительного вала и рычага испытывает большие нагрузки, что требует высоких противозадирных характеристик смазочного масла. Кроме того, из-за расположения распределительного вала над рычагами головка цилиндров получается громоздкой по высоте ширина зависит от конкретной компоновки, но в целом больше, чем при приводе клапанов цилиндрическими толкателями.
В верхневальных двигателях с приводом клапанов цилиндрическими толкателями распределительный вал расположен непосредственно над стержнями клапанов и приводит их посредством коротких цилиндрических толкателей.
Механизм привода получает очень простым и с минимальной инерцией деталей, что выгодно для высокооборотных двигателей, а головка цилиндров — достаточно компактной по всем направлениям. Однако регулировка клапанного зазора при такой конструкции привода клапанов вызывает значительные затруднения из-за затруднённого доступа к толкателям, поэтому современные моторы с таким ГРМ обычно имеют гидрокомпенсаторы клапанного зазора, встроенные в толкатели.
Благодаря указанным выше преимуществам простота, компактность, минимальная инерция в настоящее время данный тип привода клапанов является наиболее распространённым на легковых автомобильных двигателях как SOHC, так и DOHC. На одном моторе могут применяться сразу несколько типов привода клапанов — так, в двигателе Triumph Dolomite Sprint с четырьмя клапанами на цилиндр впускные клапаны приводились через толкатели, а выпускные — через рокеры, причём от одного и того же кулачка на единственном распределительном валу.
В большинстве случаев схема OHC ассоциируется с двигателями, имеющими по два клапана на цилиндр, но в некоторых моторах могут применяться по три или даже четыре клапана на цилиндр с приводом от одного верхнего распредвала.
Например, на V-образном восьмицилиндровом моторе Mercedes-Benz M в каждой головке цилиндров был установлен распределительный вал, от кулачков которого приводились коромыслами по два впускных клапана и один большой выпускной три кулачка на каждый цилиндр. Иногда используются коромысла в форме буквы Y, позволяющие от одного кулачка распредвала приводить сразу два клапана Subaru EJ Схема OHC была наиболее распространена во вторую половину шестидесятых — восьмидесятые годы.
Целый ряд двигателей такой схемы выпускается и в наше время, преимущественно для недорогих автомобилей скажем, ряд двигателей Renault Logan. Двигатель с двумя распредвалами в головке цилиндров Double OverHead Camshaft. Существуют две серьёзно различающиеся разновидности этого механизма, отличающиеся количеством клапанов.
Эта схема является усложнённой разновидностью обычной OHC. В головке блока цилиндров расположены два распредвала, один из которых приводит впускные клапаны, второй — выпускные, при этом на каждый цилиндр приходится один впускной и один выпускной клапан.
Эта схема применялась в х — х годах на высокопотенциальных двигателях таких автомобилей, как Fiat , Jaguar , Alfa Romeo , а также опытном двигателе гоночных автомобилей « Москвич Р», «Москвич-Г5» и в легковых автомобилях, также лёгких коммерческих, концерна Ford для европейского рынка, вплоть до года.
Схема позволяет значительно увеличить количество оборотов коленчатого вала за счёт уменьшения инерции привода клапанов, следовательно, увеличить мощность, снимаемую с двигателя. Например, мощность спортивной модификации двигателя «Москвича» с двумя распределительными валами объёмом 1,6 литра составляла — л. Два распредвала, каждый из которых приводит свой ряд клапанов. Как правило, один распредвал толкает два впускных клапана, другой — один или два выпускных. В настоящее время как правило используются четыре клапана на цилиндр, то есть, фактически, двухрядный вариант схемы OHC со вдвое большим количеством распредвалов и клапанов, однако могут осуществляться и иные схемы с общим количеством клапанов на цилиндр от трёх до шести.
Привод клапанов, как правило, цилиндрическими толкателями, как наиболее компактный. В большинстве случаев используется шатровая камера сгорания, хотя существует и вариант с полусферической камерой сгорания, в которой все четыре клапана установлены наклонно в разных плоскостях — при этом сильно усложняется конструкция привода клапанов, поэтому распространения данная конструкция не получила. Данная схема ГРМ позволяет значительно повысить удельную мощность двигателя за счёт лучшего наполнения цилиндра, особенно на высоких оборотах.
Применение нескольких маленьких впускных клапанов вместо одного большого позволяет не только увеличить их общее проходное сечение, но и снизить динамические нагрузки, возникающие в приводе клапанного механизма, благодаря уменьшению массы каждого клапана и его рабочего хода, а следовательно — снизить инерцию деталей ГРМ и повысить рабочие обороты двигателя.
На выпуске применение двух маленьких клапанов вместо одного большого позволяет снизить их температуру за счёт улучшения теплоотвода при малом диаметре тарелки клапана [5]. Однако такой двигатель из-за быстрого очищения цилиндра более чувствителен к длительности фазы перекрытия клапанов когда открыты одновременно впускные и выпускные клапаны — при высокой скорости длительность фазы должна быть больше для лучшей очистки цилиндров, однако на низких оборотах это приводит к потерям заряда горючей смеси и снижению эффективности работы.
Иными словами, двигатель с таким ГРМ обычно имеет слабую тягу «на низах» и требует поддержания высоких оборотов для интенсивного разгона. Радикальным решением данной проблемы является применение изменяемых фаз газораспределения см. Сама по себе данная схема ГРМ известна как минимум с х годов, но длительное время она применялась только на авиационных моторах и двигателях спортивно-гоночных автомобилей, например Duesenberg Model J.
В массовом автомобилестроении данная компоновка стала востребована лишь в х годах, когда возможности традиционной схемы ГРМ с одним верхним распределительным валом с точки зрения мощностной отдачи оказались, несмотря на все ухищрения конструкторов, близки к исчерпанию. Двигатели с двумя верхними распределительными валами и четырьмя клапанами на цилиндр применяются на большей части выпускаемых в настоящее время легковых автомобилей, в частности — семейство двигателей ЗМЗ , ЗМЗ и ЗМЗ , устанавливаемых на автомобилях « Газель » ранее и УАЗ до года также «Волга» , или моторы ВАЗ и его модификации, устанавливаемые на современных моделях ВАЗ.
Стоит отметить, что существуют двигатели с четырьмя клапанами на цилиндр, не принадлежащие к схеме DOHC, например — дизельные моторы Cummins с четырьмя клапанами на цилиндр устанавливаются на автомобили Группы ГАЗ , в которых привод всех клапанов осуществляется от единственного распределительного вала через коромысла с крейцкопфами. Точно так же, существовали двигатели с двумя распределительными валами, но всего двумя клапанами на цилиндр.
Распредвалы двигателей, выполненных по схеме SOHC или DOHC, приводятся в движение зубчатым ремнём или цепью , причём конструктивная реализация привода при данных схемах газораспределения существенно затруднена из-за верхнего расположения распределительного вала валов , на значительном удалении от коленвала, что обуславливает большую длину передаточного звена между ними. Привод распредвалов зубчатым ремнём начиная с х годов стал наиболее распространенным на легковых автомобилях.
Зубчатый ремень находится вне объёма, омываемого маслом, попутно ремень приводит в движение водяной насос. Назначение зубьев — обеспечивать хорошее сцепление и исключать проскальзывание. Их количество строго определено, так как от того зависит синхронизация коленвала и распредвалов.
Преимущества привода зубчатым ремнём — дешевизна, бесшумность, практически полное отсутствие у ремня склонности к растягиванию, возможность обеспечить привод от одного ремня обоих распредвалов в схеме DOHC и большого количества вспомогательных агрегатов насоса системы охлаждения, генератора, а на современных двигателях нередко и масляного насоса, ТНВД дизеля, и т.
Недостатки — в большинстве выпускаемых двигателей обрыв ремня вызовет удар тарелок клапанов о поршни. Во избежание этого рекомендуется строго соблюдать установленную периодичность замены зубчатого ремня.
Ресурс обычно составляет от 50 до тыс. Но необходимо помнить, что резина стареет со временем, и при малых ежегодных пробегах замена ремня может потребоваться раньше, чем это установлено производителем. Необходимо также помнить, что к обрыву ремня может привести и неисправность роликов натяжения, поэтому если двигатель «втыковой» то есть, обрыв или проскок ремня ГРМ приведёт к столкновению тарелок клапанов и поршней , то следует время от времени осматривать механизм зубчатого ремня.
Заклинивание водяного насоса также обычно приводит к обрыву ремня со всеми его последствиями типичная проблема двигателей ВАЗ с ременным приводом [5]. В современных двигателях, у которых ремни выполнены из качественных синтетических материалов со стеклонитяными или проволочными кордами, обрыв приводного ремня в течение установленного для него срока его службы — редкое явление, обычно вызванное воздействием внешних факторов — к примеру, попадания на ремень масла, приводящего к его повреждению, попадания в привод посторонних предметов наледи, частей разрушившихся деталей двигателя, ветоши при ремонте, и т.
Также обрыв ремня ГРМ или срезание части его зубьев особенно часто происходит во время пуска двигателя зимой в морозную погоду из-за увеличения усилия прокручивания распредвалов или после длительного простоя автомобиля. Цепной привод ГРМ является распространенным в верхнем ценовом сегменте легковых автомобилей, используется в двигателях внедорожников и грузовых автомобилей, требования к которым подразумевают повышенный уровень надёжности и живучести.
Цепь обычно сдвоенная двухрядная , реже — однорядная или многорядная, малошумная роликовая или втулочно-роликовая « цепь Галля » либо бесшумная пластинчато-зубчатая « цепь Морзе » , находится в объёме двигателя, омываемом маслом. На двигателях с двумя распределительными валами, а также V-образных, могут применяться приводы ГРМ с несколькими цепями.
Для предотвращения колебаний цепи и её перескакивания между зубьями звёзд цепной привод ГРМ оснащается натяжителями и успокоителями цепи. Натяжители цепи выполняются либо в виде вращающегося ролика, либо в виде пластмассового «башмака». Регулирование усилия натяжения цепи может быть полуавтоматическим или автоматическим. В двигателях с полуавтоматическим регулированием регулировка осуществляется либо за счёт стопорного болта, либо цанговым зажимом «Жигули».
После правильной регулировки пружина натяжителя обеспечивает необходимое усилие натяжения цепи. На современных двигателях как правило применяется автоматическое регулирование натяжения цепи, осуществляемое гидронатяжителем.
На ведущих участках цепи устанавливаются успокоители из антифрикционной пластмассы [5]. Преимущества цепного привода ГРМ: отсутствие опасности внезапного обрыва — изношенная цепь начинает стучать, особенно на холодном двигателе, предупреждая владельца о необходимости замены; больший ресурс — в раза больше, чем у зубчатого ремня, и фактически сравнимый с ресурсом двигателя в целом.
Недостатки — дороговизна, несколько больший уровень шумности и вибраций. Натяжитель цепи «башмак» изнашивается сильнее, чем натяжные ролики ремня, и требует периодической замены, а сама конструкция натяжного устройства цепи сложнее и должна выдерживать большие нагрузки. Сильно изношенная цепь может растягиваться даже очень малый, на несколько микронов, износ отдельных звеньев в сумме приводит к значительному растяжению цепи в целом и в какой-то момент перескакивать через один или несколько зубьев звёздочки — к катастрофическим для мотора последствиям это не приводит, но вызывает смещение фаз газораспределения и, соответственно, существенное нарушение его работы, которое не всегда сразу верно диагностируется при ремонте из-за сходства симптомов с иными неисправностями.
Стоит отметить, что в последнее время, в особенности на западноевропейских моторах, получил широкое распространение привод ГРМ «удешевлённой» однорядной пластинчато-зубчатой цепью. Такая цепь не имеет преимуществ перед ремнём с точки зрения ресурса, а по сравнению с классической двухрядной более склонна к растяжению и обрыву.
В некоторых двигателях использовался привод распределительного вала промежуточным валом с коническими шестернями на концах, примеры — двигатели американской фирмы Crosley [en] , танковый дизель В-2 последний имеет по два распределительных вала на головку и по четыре клапана на цилиндр. В нём используются два распределительных вала либо один, но с кулачками сложной формы : один перемещает клапаны вниз, второй — вверх. Клапанные пружины отсутствуют. Двигатели с десмодромным газораспределением могут работать на оборотах, недоступных для обычных клапанных механизмов с пружинами, у которых при определённых оборотах коленчатого вала скорости срабатывания клапанных пружин не будет хватать для того, чтобы отвести клапаны из-под удара поршня до его прихода в верхнюю мёртвую точку «зависание» клапанов , что приводит к выходу двигателя из строя.
Десмодромный механизм имеет много прецизионных деталей, очень трудоёмок и дорог в изготовлении, требует высочайшего качества моторного масла. Этот механизм применялся на ряде гоночных автомобилей, например, Mercedes-Benz W [16] , O.
В качестве альтернативного решения позволяющего достичь оборотов, недоступных для обычных клапанных механизмов с пружинами, используется закрытие клапанов при помощи пневматических толкателей [19]. В двухтактных дизельных двигателях большого объёма с клапанно-щелевой продувкой обычно имеются только выпускные клапана, устроенные в целом аналогично выпускным клапанам бензинового двигателя, а для впуска сжатого воздуха во время продувки используются впускные окна в стенках цилиндра, открываемые уходящим вниз поршнем.
В большинстве случаев используется привод ГРМ типа OHV, ничем принципиально не отличающийся от такового на бензиновом моторе. Механизмы, позволяющие прямо во время работы двигателя изменять длительность и высоту открытия выпускных клапанов, использовались ещё в начале XX века — например, на авиационном моторе Gnome-Monosoupape первых лет выпуска с года при помощи такого механизма осуществлялось управление оборотами.
Однако чисто-механические системы изменения фаз газораспределения широкого распространения не получили — недостаточно точное управление процессом приводило к тому, что в некоторых режимах работы происходил перегрев клапанов, приводящий к их прогоранию. Интерес к ним возник лишь после резкого ужесточения требований к экономичности и экологичности двигателей, а также развития управляющей микроэлектроники, позволившего полноценно реализовать эту идею. В настоящее время большинство производителей автомобилей мирового уровня предлагают на некоторых своих двигателях систему изменения фаз газораспределения, которая регулирует параметры открытия клапанов в соответствии со скоростью вращения и нагрузкой на двигатель, благодаря чему достигается более эффективное использование мощности двигателя, снижается расход топлива, снижается загрязнённость выхлопа.
Вместо механического привода клапанов непосредственно от кулачков распределительного вала в этих конструкциях используются электрический электромагниты или соленоиды , гидравлический или пневматический привод клапанов. Это сулит значительные выгоды благодаря возможности повышения коэффициента наполнения цилиндров, снижения потерь на газообмен за счёт использования цикла Миллера , применения адиабатного расширения заряда рабочей смеси, снижающего его температуру и, соответственно, выбросы оксида азота, а также предотвращения аномальных процессов горения детонации и т.
Однако реализация данного принципа встречает на своём пути огромные затруднения [5]. Начиная с х годов во многих странах велись опытно конструкторские работы по оснащению клапанов поршневого двигателя внутреннего сгорания электромагнитным приводом, в частности — в СССР под руководством профессора МАДИ Владимира Митрофановича Архангельского.
Однако у наиболее простого варианта электромагнитного привода клапана, в котором его открытие осуществлялось за счёт воздействия электромагнитного поля, а закрытие — обычной клапанной пружиной, был вскоре выявлен целый ряд критических недостатков. В частности, масса клапана вместе с плитой, обеспечивающей его притягивание к электромагниту, оказалась намного больше, чем в традиционном ГРМ, что обуславливало большую инертность механизма привода и вынуждало значительно увеличивать жёсткость клапанной пружины, а это приводило к сильному удару клапана о седло при закрывании и его быстрому выходу из строя.
Кроме того, состояние электротехники в середине XX века ещё не позволяло создать электронный блок управления, позволяющий контролировать закрывание и открывание клапанов, а использовавшееся, в частности, в работах Архангельского электромеханическое управление ГРМ, с приводящимися от кулачков распределительного вала контактами и коммутационными реле , страдало целым рядом недостатков, в частности — постоянным подгоранием и выходом из строя контактов реле , коммутирующих необходимые для работы электромагнитов большие токи.
Поэтому исследователи переключились на вариант, в котором как открытие, так и закрытие клапана осуществлялось при помощи электромагнитов, без участия пружин.
В частности, в х годах над подобной схемой работали в Тольяттинском государственном университете под руководством профессора В. Распределительный вал был полностью устранён из конструкции, а сила тока, необходимая для работы привода клапанов, уменьшилась по сравнению с конструкцией Архангельского на порядок. Терехина велась разработка варианта двигателя автомобиля « Москвич » с электромагнитным приводом клапанов, доведённая до стадии действующего макета ГРМ, в котором на всех восьми клапанах использовались двусторонние электромагниты.
Прекращение финансирования в х годах привело к остановке работ. В году фирма BMW приступила к натурным испытаниям клапанного двигателя с электромагнитным приводом клапанов. Аналогичные работы ведутся и многими другими производителями. Тем не менее, применительно к быстроходным автомобильным двигателям в настоящее время данная технология не вышла из стадии опытно-конструкторских работ. Эта конструкция впервые была разработана американским инженером Чарльзом Найтом Charles Yale Knight , часто по его фамилии называется «системой Найта» [en] , хотя Найт разработал лишь один из типов гильзового газораспределения — с двумя скользящими гильзами, расположенными одна внутри другой и движущимися в противоположных направлениях.
В такой конструкции гильза цилиндра выполняется в виде подвижной вдоль оси цилиндра детали, имеющей привод от распределительного вала через пару косозубых шестерён. Этот привод обеспечивает перемещение гильзы вверх-вниз, синхронизированное с движением поршня. Окна в стенках гильзы при этом в определённый момент оказываются напротив ответных окон в стенке цилиндра, тогда через них осуществляется впуск рабочей смеси и выпуск отработанных газов.
Главное преимущество гильзового газораспределения — полная бесшумность работы двигателя, поскольку в его работе полностью отсутствуют удары деталей друг о друга.
Кроме того, для неё характерны высокая долговечность, нетребовательность к обслуживанию и хорошее наполнение цилиндров бензовоздушной смесью за счёт большого размера и меньшего сопротивления окон в гильзах по сравнению с каналами клапанов — особенно относительно нижнеклапанных двигателей. В то же время, двигатель с гильзовым газораспределением сложен по конструкции, нетехнологичен и дорог в изготовлении.
Кроме того, неистребимым недостатком системы со скользящими гильзами являлся высокий расход масла на угар — обеспечить надёжное уплотнение пары трения «цилиндр — гильза» было практически невозможно, так что масло в значительных количествах прорывалось внутрь цилиндра, где сгорало вместе с рабочей смесью. Применялась в основном на дорогих легковых автомобилях — в первую очередь нужно отметить целую серию моделей SS San-Soupape , фр.
Полный список автомобилей с двигателями Найта включает такие марки и модели, как:. Также гильзовое газораспределение находило применение на авиадвигателях, в частности, на британских авиационных двигателях разработки тридцатых годов, таких, как Bristol Perseus , Bristol Hercules.
Аналогичные конструкции широко применялись и на паровых двигателях. На британских авиадвигателях применялась не система Найта, а система МакКаллума, в которой гильзы одна на цилиндр не скользили вдоль цилиндра, а вращались относительно него, что было проще в реализации.
Также существовало небольшое число двигателей, имевших окна не сбоку цилиндра, а в самой головке блока, то есть более близких к традиционной системе с тарельчатыми клапанами. Преимущества этой системы были особенно заметны по сравнению с нижнеклапанными автомобильными двигателями первой половины XX века, после появления гидрокомпенсаторов клапанного зазора и массового распространения верхнеклапанных ГРМ традиционного типа они практически исчезли.
Тем не менее, впоследствии, вплоть до нашего времени, ряд исследователей высказывал мнение, что в двигателях будущего возможен возврат к системе Найта или иному виду гильзового газораспределения. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 22 января года; проверки требуют 9 правок.
О газораспределительных механизмах карбюраторных двухтактных двигателей см. Двухтактный двигатель. В статье не хватает ссылок на источники см. Информация должна быть проверяема , иначе она может быть удалена. Вы можете отредактировать статью, добавив ссылки на авторитетные источники в виде сносок. Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Проверьте соответствие информации приведённым источникам и удалите или исправьте информацию, являющуюся оригинальным исследованием.
В случае необходимости подтвердите информацию авторитетными источниками. В противном случае статья может быть выставлена на удаление. Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы литературного русского языка.
Статью следует исправить согласно стилистическим правилам Википедии.
