Типы каланов рабочих цилиндров

Есть двигатели, у которых кулачковые шайбы распределительных валов действуют непосредственно на клапаны. У таких двигателей в конструкции клапана предусмотрена упорная тарелка большого диаметра, на которую сверху действует кулачковая шайба. Тарелка ввернута во внутрь штока клапана. Под упорной тарелкой помещена замковая тарелка. На тарелке снизу, а тарелке сверху выполнены радиальные шлицы. Кроме того, тарелка надета на осевые шлицы штока клапана. Пружины прижимают замковую тарелку к упорной тарелке, предотвращая ее проворачивание, т. е. вывертывание из штока. В клапане предусмотрены направляющая втулка и вставное седло, которое в данном случае применено потому, что головка цилиндра изготовлена из алюминиевого сплава.

У крупных двигателей и у двигателей с высокими тепловыми напряжениями в конструкции клапанов предусмотрен корпус. Иногда корпус предусматривают лишь у выпускных клапанов, как, например, в двигателях НФД48-2АУ.

Шток клапана, снабженный защитным отражателем газа, пружины, тарелку, седло собирают в один узел с корпусом. Затем клапан в сборе вставляют в гнездо крышки цилиндра и корпус крепят в крышке. Корпус выпускного клапана делают охлаждаемым. При данной конструкции клапана вода поступает внутрь корпуса из крышки через регулировочный кран, а через фланец — в сборную магистраль.

Впускные и выпускные клапаны выполняют обычно одинаковыми по конструкции и размерам. Иногда диаметр тарелки впускного клапана делают больше, чем у выпускного, чтобы уменьшить сопротивление впуску свежего заряда воздуха. Клапаны чаше всего изготовляют из разного материала. Впускные клапаны должны быть изготовлены. из стали 20ХН4ФА, 4Х9С2, 4Х10С2М, а выпускные — из стали 4Х10С2М, 4Х14НВ2М или других, обеспечивающих стойкость клапнов. Допускаются сварные клапаны тарелка из жаропрочной стали, а стержень из конструкционной. Фаску тарелок рекомендуется наплавлять коррозионно- жаро- и износостойкими сплавами или материалами. Наружную поверхность стержней хромируют, азотируют, закаливают ТВЧ или упрочняют накаткой. При работе дизеля на тяжелых топливах повышать коррозионную стойкость клапана становится необходимо.

Чтобы различить впускной и выпускной клапаны, если у них одинаквые диаметры, но изготовлены из разных материалов, на нижнем торце тарелки выбивают клейма: "Вп", "Вс" для впускного и "Вх", "Вых" для выпускного. На двигателях, изготовленных в ГДР, клейма бывают соответственно "Е" (einlas — впуск) и "А" (auslas — выпуск).

Типы клапанных приводов. Как было описано выше, клапаны открывает либо особый механизм, называемый клапанным приводом, либо кулачкой вая шайба распределительного вала непосредственно воздействуя на клапан.

У большинства судовых двигателей клапаны открываются с помощью привода от распределительного вала, расположенного на уровне верхней части картерного пространства (нижнее расположение). Чаще всего распредели тельный вал расположен внутри картерного пространства вследствие чего обеспечивается хоршее смазывание кулачковых шайб масляной пылью, но усложнен доступ ним.

У некоторых типов двигателей распределительный вал помещен в специальной городке блок-картера или блока цилиндров. В этом случае облегчен доступ к кулачковым шайбам для осмотра и регулировки, но необходима система подвода масла к узлам привода.

Способ открытия клапанов кулачковыми шайбами (верхнее надклапанное расположение распределительного вала) принят в быстроходных двигателях При этом предусматривают два распределительных вала, укладываемых над впускными и выпускными клапанами Хотя наличие двух распределительных валов, усложнение связи распределительных и коленчатых валов, загромождение головки двигателя являются недостатками данного способа открытия клапанов, но это лучше, чем детали клапанного привода, на которые действуют силы инерции и которые у быстроходных двигателей были бы значительными. Кроме того, при рассматриваемом размещении валов легко обеспечить открытие впускных и выпускных клапанов тогда, когда их по два (тех и других) на каждый цилиндр. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция клапанного привода.

Привод с неразрезными рычагами. Клапаны открывают рычаги, сидящие на оси, закрепленной в стойке крышки цилиндра. На других концах этих рычагов предусмотрены регулировочные винты, упирающиеся в головки штанг, Нижний конец каждой из штанг упирается в толкатель, на ролик которого может воздействовать кулачковая шайба распределительного вала. Когда выступ кулачковой шайбы набежит на ролик толкателя, штанга поднимется и рычаг откроет клапан. Закрываются клапаны под действием своих пружин.

Клапанные рычаги изготовляют из стали. Чтобы уменьшить расстояние между кулачковыми шайбами, в двигателях Л275 рычаги насажены не под прямым углом по отношению оси Для уменьшения изнашивания торцовой поверхности штока клапана и конца рычага предусмотрен ролик. Однако такая конструкция себя не оправдала, на двигателях 6Л275ШПН завод изготовитель ролики уже не ставит Подшипниками рычагов служат бронзовые втулки, смазываемые под давлением маслом подводимым в канал а через штуцер, ввернутый с торца оси. По каналам б клапанных рычагов масло проходит также для смазывания сферической опоры верхней головки штанги, а через просверленные отверстия в этой головке, внутренней полости штанги и в нижней ее головке подпятника толкателя и затем далее ролика и самого толкателя. Охватывающая все узлы привода масляная система потребовалась потому, что в этом двигателе толкатели помещены в выгородке блок-картера, изолированной от картерного пространства Чтобы толкатель не поворачивался относительно своей оси, в рассматриваемой его конструкции предусмотрена скользящая шпонка, для которой в корпусе выполнена вертикальная канавка. Окна в и ролик толкателя предназначены для подъема последнего при реверсировании двигателя.

После пуска двигателя клапаны вследствие их нагревания удлиняются. Если в клапанном приводе не будет зазора, то при удлинении клапан не будет садиться в седло и его герметичность нарушится.

Следовательно, нарушится нормальное течение процессов сжатия и расширения, а в результате прорыва газов при горении клапан будет быстро обгорать и выйдет из строя. Поэтому при сборке привода и периодических проверках двигателя тепловой зазор в приводе регулируют болтами 3. Размер этого зазора для холодного двигателя указан в руководстве по его эксплуатации и колеблется в пределах 0,2—2 мм для впускных и 0,3—2,5 мм для выпускных клапанов. Измеряют зазор щупом и обычно над торцом клапана.

При работающем, прогретом двигателе тепловой зазор уменьшается, но он обязательно должен быть. Во время работы двигателя его следует периодически проверять. Для этого достаточно повернуть штангу: при наличии зазора в момент, когда клапан закрыт, она легко поворачивается.

Привод с разрезным рычагом. Конструкция приводов с кулачковыми шайбами на распределительном валу значительно упрощается при наличии разрезных рычагов. В данном случае плечо рычага, примыкающее к клапану, и плечо, примыкающее к штанге, изготовляют каждое отдельно и жестко насаживают на общий валик.

Привод, клапанный рычаг которого выполнен неразрезным, рычаги представляют собой два плеча разрезного рычага открытия впускного клапана. Рычаги насажены на валик на шпонках и закреплены на нем стяжными винтами. Валик лежит в роликовых подшипниках стойки, закрепленной на крышке цилиндра. Рычаг с помощью головки, нижняя поверхность которой подвергалась цементации и закалке, может воздействовать на шток клапана. На конце рычага предусмотрен регулировочной винт, сферический торец которого опирается в верхнюю головку штанги. Когда кулачковая шайба набежит на ролик толкателя, штанга поднимаясь, повернет по часовой стрелке рычаг вместе с валиком и рычагом, открывающим клапан.

Валик является одновременно осью качания неразрезного рычага, имеющего также роликовый подшипник. Подшипники валика и рычага смазываются через каналы в валике консистентным смазочным материалом от колпачковой масленки.

Толкатели направляет втулка, закрепленная на полке блок-картера. В каждый из толкателей вставлен упор со сферическим торцом, в который упирается нижняя головка штанги. Ролик толкателя фиксируют в вырезах г нижней части втулки, благодаря чему предотвращается поворот толкателя относительно его оси.

Раздела 2. Охрана труда