Your AI powered learning assistant

САМОЕ понятное объяснение ГРМ. Проще некуда!

Вступление: зачем разбираться в ГРМ и распредвале

00:00:00

GRM: Часовой механизм газообмена двигателя Газораспределительный механизм (GRM) ‑ это ключевая система, которая регулирует подачу топливовоздушной смеси и выпуск отработавших газов. Он состоит из распределительного вала, клапанов, толкателей, коромысл, траверсы и других механизмов, которые вместе управляют процессом открывания. В базовой комплектации кулачок открывает клапан, а пружина закрывает его, пневматика используется крайне редко. Десмодромный клапан существует, но встречается редко, поскольку он сложный, дорогостоящий и требует использования высококачественного масла.

Накладные расходы по сравнению с кулачковыми блоками: размещение формирует производительность Распределительные валы могут располагаться над клапанами (накладные) или в блоке (cam‑in‑block), причем на сегодняшний день преобладают накладные компоновки благодаря меньшей инерции, меньшему количеству деталей и широкому диапазону оборотов. Cam‑in‑block остается актуальным там, где долговечность и стабильность перевешивают другие проблемы. Один распределительный вал приводит в действие как впускной, так и выпускной клапаны, в то время как двойные кулачки распределяют функции, чтобы улучшить контроль фаз газораспределения при более высоких затратах. В четырехтактном двигателе частота вращения распределительного вала вдвое меньше частоты вращения коленчатого вала; во многих двухтактных двигателях она совпадает с частотой вращения коленчатого вала или полностью отсутствует.

Газораспределение и закрытие клапанов: Пружины преобладают, Десмо - редко Функция распределительного вала заключается в регулировании фаз газораспределения, открывая каждый клапан в точный момент, требуемый циклом. Хотя кулачок может как открывать, так и принудительно закрывать клапаны в десмодромных системах, такие механизмы требуют высокой точности и встречаются редко. В подавляющем большинстве двигателей пружины регулируют закрытие клапанов, а пневматика используется только в особых случаях.

Ремни, цепи и шестерни: Привод кулачка К вариантам кулачковых приводов относятся зубчатые передачи, зубчатые ремни и цепи. Зубчатые передачи ‑ это область применения тяжелых дизелей, таких как танки Т‑34, КВ‑1 и КВ-2. Ремни бесшумны, недороги и устойчивы к растяжению, но требуют периодической замены примерно каждые 100-150 тысяч километров пробега. Цепи подходят для двигателей премиум-класса или двигателей с высокой нагрузкой, срок службы которых в два-три раза больше, чем у ремней, и риск их обрыва невелик, но они более шумные, дорогие и подвержены растяжению. Даже микронное удлинение цепи может привести к нарушению синхронизации, что может привести к разрушительному столкновению клапанов с поршнями.

Прочный корпус: Материалы и упрочнение распределительного вала Распределительные валы изготавливаются из чугуна или кованой стали, как литые, так и обработанные из заготовки, с лепестками, закаленными индукционной или иной термической обработкой. Они должны выдерживать высокие скорости, ударные нагрузки и длительные интервалы технического обслуживания без выхода из строя. Материалы и конструкции подбираются специально для данного применения, чтобы избежать поломок в критические моменты.

Толкающий клапан на дизельном двигателе мощностью 11 МВт Современный четырехтактный дизель‑генератор мощностью 11 МВт представляет собой конструкцию кулачкового типа, в которой используются толкатели. Распределительный вал связан с коленчатым валом через зубчатую передачу; его лепесток нажимает на толкатель, который преобразует вращение в возвратно-поступательное движение, длинный толкатель передает движение на коромысло, а коромысло открывает клапаны с помощью траверсы. Каждый цилиндр имеет три кулачковых лепестка: один для впуска, другой для выпуска и третий, который приводит в действие топливный насос высокого давления (TNVD).

Для обеспечения теплового расширения требуется защелка клапана Нагрев приводит к удлинению штоков клапанов по направлению к камере сгорания, и без зазора они могут не полностью закрепиться, что приводит к снижению компрессии, нарушению газообмена, ухудшению горения, снижению мощности и долговечности. Решение проблемы заключается в небольшом тепловом зазоре, который сохраняет геометрию при повышении температуры. Регулировка устанавливает целевой цилиндр в верхней мертвой точке, подтверждает свободное вращение толкателя, выравнивает зазор на траверсе, затем с помощью щупа устанавливает зазор между коромыслом и траверсой. Выпускные клапаны имеют большие зазоры, потому что они сильнее нагреваются; например, 1,0 мм для впуска и 1,5 мм для выпуска на дизельном топливе, по сравнению примерно с 0,15 мм и 0,3 мм на автомобилях. После закручивания контргайки примерно на 30 Нм процедура повторяется для остальных цилиндров.

Гидравлические регуляторы зазора: Саморегулирующийся зазор и его неисправности Гидравлические регуляторы представляют собой небольшие поршни, заполненные маслом, с обратным клапаном, которые выдвигаются для уменьшения зазора при разгрузке и блокируются под действием нагрузки кулачка, передавая подъемную силу как цельная деталь. Распространенные формы включают гидравлические толкатели, гидравлические опоры и роликовые гидравлические толкатели. К преимуществам можно отнести отсутствие ручной регулировки зазора, более тихий и устойчивый холостой ход, а также более длительный срок службы GRM за счет сохранения геометрии. Для них требуется чистое масло под давлением; в противном случае возникает тиканье в клапанном механизме. Типичными симптомами являются тиканье на холоде, которое исчезает при нагревании масла (потеря вязкости или герметичности), постоянное тиканье в одном цилиндре из‑за разрушенного или закоксованного регулятора, пропуски или нестабильный холостой ход, когда клапан заклинивает или не открывается полностью, а также шум от подачи воздуха после обслуживания, который проходит через несколько минут.