Подшипники распределительного вала

Распределительный вал вращается в семи разъемных и одном втулочном подшипниках. Каждый разъемный подшипник состоит:

Ø из комплекта вкладышей;

Ø разъемного корпуса, образованного перегородкой 5 в отсеке распределительного вала и крышкой.

Вкладыши 1 и 2 (Рис. 31) изготовлены из стали, а внутренняя поверхность их покрыта слоем бронзы. Верхний вкладыш 2 отличается от нижнего 1 наличием маслораспределительной канавки б. По стыкам вкладыши имеют холодильники а и отверстия г для прохода масла.

Рис. 31. Подшипники распределительного вала:

1, 2 – нижний и верхний вкладыши опорного подшипника; 3, 4 – верхний и нижний вкладыши опорно-упорного подшипника; 5 – корпус втулочного подшипника; 6 – втулка; 7 – винт; 8, 11 – маслоподводящие трубки; 9, 10 – штуцера; 12 – крышка подшипника; а – холодильники; б – маслораспределительная канавка; в – лыски; г,е, з, и – отверстия для прохода масла; д – борта; ж – канавка.

Стальная крышка 12 прикреплена к перегородке отсека распределительного вала двумя болтами (M16). Для фиксации вкладышей в корпусе подшипника на их наружной поверхности сделаны лыски в, через которые проходят крепежные болты. В центре крышки имеется сверление е с резьбой под штуцер 10 крепления маслоподводящей трубки 11.

Седьмой разъемный подшипник является опорно-упорным. Его вкладыши 3 и 4 шире на 10 мм и имеют борта д для ограничения осевого разбега вала (0,1 – 0,5 мм).

Восьмой подшипник представляет собой стальную втулку 6 с внутренним бронзовым покрытием, запрессованную в стальной корпус 5. Втулка 6 дополнительно фиксируется винтом 7 (М5), ввернутым с торца в отверстие глубиной 10 мм, просверленное на стыке втулки и корпуса. Для подвода масла к восьмой шейке распределительного вала в корпусе 5 сделано отверстие и с резьбой под штуцер, совпадающее с наружной канавкой ж втулки 6. Из канавки ж по двум радиальным отверстиям з масло выходит через холодильники а на смазывание втулочного подшипника распределительного вала. Корпус имеет квадратный фланец с четырьмя отверстиями под болты крепления его к верхней части корпуса привода распределительного вала.

Масло к подшипникам распределительного вала подводится от верхнего масляного коллектора по четырем трубкам, каждая из которых обеспечивает смазывание двух подшипников. Из трубки 11 через штуцер 10 и сверление е в крышке 12 масло попадает в канавку б верхнего вкладыша 1 и через холодильники а выходит на поверхность шейки распределительного вала. Через зазоры на смазку (0,1 - 0,2 мм) масло стекает в отсек распределительного вала и далее по двенадцати отверстиям в правом наклонном листе блока – в картер и масляный бак.

4. Назначение и устройство привода клапанов: толкателя, корпуса толкателя, штанг, коромысел со стойкой, траверсы и направляющей.

Привод клапанов – обеспечивает передачу усилий от кулачков распределительного вала на клапаны для их открытия. Закрытие клапанов осуществляется пружинами. Основными деталями привода клапанов (Рис. 32) являются:

Ø толкатели;

Ø штанги толкателей;

Ø коромысла;

Ø траверсы.

Толкатель 2 - изготовлен из качественной стали и термически обработан. На его цилиндрической поверхности проточены три горизонтальные кольцевые канавки г, соединенные двумя вертикальными пазами а.

В нижней части толкателя сделан паз для ролика и расточены два отверстия диаметром 28 мм под палец 23, на котором свободно вращается ролик 1. Фиксация пальца осуществляется двумя стопорными кольцами 21, установленными в канавках толкателя. Палец имеет несквозное осевое отверстие ж диаметром 12 мм, заглушенное с торца, и два радиальных отверстия д и е. Центральное отверстие е диаметром 4 мм заканчивается лыской глубиной 1,5 мм, а отверстие д такого же диаметра соединяет полость пальца с канавкой з, проточенной на его поверхности. Для подвода масла к пальцу в толкателе сделано косое сверление в, совпадающее с кольцевой канавкой з.

Рис. 32. Привод клапанов:

1 - ролик; 2 – толкатель; 3, 26 - штуцера; 4, 19 - втулки; 5, 27 - маслоподводящие трубки;
6 - крышка цилиндра; 7 - стойка; 8, 21 - стопорные кольца; 9 - шайба; 10 - ось; 11 - ударник; 12, 23 - пальцы; 13 - коромысло; 14 - заглушка; 15 - гайка; 16 - болт толкатель; 17 - боёк;
18 - пята; 20 - болт; 22 - траверса; 24 - сопло; 25 - корпус толкателей; 28 - пробка; 29 - пружина; 30 - направляющий палец; 31, 37 - верхний и нижний наконечник; 32, 25 - верхняя и нижняя трубки кожуха; 33 - хомуты; 34 - резиновая втулка; 36 - штанга толкателя; а - вертикальный паз; б, д, е, и, н, р - отверстия; в - косое сверление; г, з, о - кольцевые канавки;
ж - осевое сверление; к - наклонный канал; л - лыски; м - цилиндрическая выемка; п, с - каналы; т - холодильники.

В верхней части толкателя сделано сферическое углубление для шарнирного соединения со штангой толкателя и просверлены два отверстия б диаметром 4 мм, через которые масло стекает на поверхность ролика.

Толкатели совершают возвратно-поступательное движение в шести корпусах, расположенных над кулачковыми секциями распределительного вала. Корпус 25 толкателей отлит из чугуна и прикреплен шестью шпильками к правому наклонному листу блока в отсеке распределительного вала. В корпусе расточены три гнезда диаметром 65 мм. В крайних гнездах устанавливают толкатели привода клапанов, а в среднем гнезде – устанавливается толкатель топливного насоса. В нижней части крайних гнезд сделаны пазы под ролики для предотвращения поворота толкателей. С этой же целью в средней части корпуса прикреплен угольник 4, входящий в паз толкателя топливного насоса. В среднем гнезде проточена кольцевая канавка г, соединенная сверлениями ж диаметром 6 мм с крайними гнездами.

Смазка толкателей. На смазывание толкателей масло поступает от верхнего масляного коллектора по трубке 27 (см. рис. 32), соединенной штуцером 26 с центральным отверстием и в корпусе 25 толкателей, совпадающим с кольцевой канавкой г в среднем гнезде. Из канавки г по осевым сверлениям ж масло поступает к толкателям 2. Канавки г и пазы а обеспечивают смазывание цилиндрической поверхности толкателя и подвод масла к пальцу 23.

Штанга 36 толкателя – представляет собой тонкостенную стальную трубку диаметром 34 мм, к которой приварены два наконечника. Нижний наконечник 37 своей шаровой головкой опирается на сферическую выемку толкателя, а верхний наконечник 31 с вогнутой шаровой поверхностью служит опорой для болта-толкателя, ввернутого в коромысло. Штанга расположена внутри защитного кожуха, состоящего из двух тонкостенных трубок. Верхняя трубка 32 закреплена в приливе цилиндровой крышки, а нижняя трубка 35 с помощью приварного фланца прикреплена двумя болтами к верхнему листу отсека распределительного вала. Обе части кожуха соединены резиновой втулкой 34, концы которой стянуты хомутами 33, изготовленными из стальной ленты.

Коромысло 13 – отштамповано из высококачественной стали в виде двуплечего рычага. Для увеличения прочности оба плеча коромысла имеют двутавровую форму. В центре коромысла расточено отверстие диаметром 60 мм, в которое запрессована стальная втулка 19 с бронзовым покрытием, служащая подшипником для оси. На наружной поверхности втулки проточена кольцевая канавка г шириной 12 мм и глубиной 2,5 мм, соединенная пятью радиальными отверстиями д с внутренней поверхностью втулки, покрытой бронзой. Четыре отверстия д диаметром 3 мм имеют холодильники т, улучшающие смазывание подшипника, а пятое отверстие диаметром 4 мм совпадает с каналом с диаметром 4,5 мм, просверленным в плече коромысла, которое заканчивается вилкой.

В отверстия вилки вставлен палец 12 с надетым на него ударнико м 11, имеющим квадратную форму. При сборке ударник устанавливают гладкой боковой поверхностью в сторону траверсы 22, а боковой поверхностью с цилиндрической выемкой м – в сторону сопла 24, запрессованного в канал с. Ударник имеет четыре отверстия н диаметром 3 мм, соединяющие его боковые грани с кольцевой канавкой г на наружной поверхности пальца 12. Палец выполнен пустотелым и фиксируется от смещения двумя стопорными кольцами, установленными в канавках о, проточенных по его концам.

На конце второго плеча коромысла имеется отверстие с резьбой (М22) под болт-толкатель 16, положение которого фиксируется гайкой 15. Своей шаровой головкой болт-толкатель опирается на штангу. В плече просверлен ка-нал п диаметром 4,5 мм, с которым соединено вертикальное отверстие р диаметром 2 мм.

Оба коромысла качаются на оси 10, запрессованной в отверстие стойки 7. Ось изготовлена из высококачественной стали в виде толстостенной втулки, имеющей наружный диаметр 52 мм, а внутренний диаметр 24 мм. Полость оси закрыта заглушками 14, запрессованными в торцовые расточки диаметром
30 мм. В средней части оси сделана наружная проточка шириной 30 мм, соединенная радиальным отверстием д диаметром 6 мм с полостью оси. На расстоянии 36,5 мм от торцов оси просверлены по два радиальных отверстия е диаметром 4 мм, заканчивающихся лысками л глубиной 3 мм.

Коромысла фиксируются от смещения стопорными кольцами 8, установленными в канавках г, проточенных около торцов оси. Регулировка зазоров между коромыслами и стойкой обеспечивается постановкой стальных шайб 9. Левое коромысло - управляет открытием впускных клапанов, а правое коромысло – выпускных клапанов. За счет формы коромысел расстояние между ударниками меньше, чем расстояние между болтами-толкателями, поэтому левое и правое коромысла не взаимозаменяемы.

Стойка 7 – отлита из стали и имеет в верхней части расточку под ось 10, а в нижней части – фланец для крепления к крышке цилиндра. Во фланце просверлены четыре отверстия диаметром 23 мм под шпильки и два отверстия диаметром 10 мм – под штифты. Между стойкой и крышкой цилиндра ставят прокладку из маслостойкой бумаги. В стойке просверлен наклонный канал к диаметром 7 мм.

Траверса 22 – передает усилие от коромысла на два клапана. Она отштампована из высококачественной стали и имеет Т- образную форму. В центральное отверстие траверсы запрессована бронзовая втулка, которая дополнительно фиксируется двумя штифтами. В нижней части траверсы профрезерован паз, предотвращающий поворот ее на направляющем пальце.

Сверху в цилиндрическую расточку траверсы вставляют сменную стальную пяту 18. Вертикальные и горизонтальные канавки в расточке соединяют кольцевую канавку вокруг пяты с внутренней поверхностью бронзовой втулки.

В плечах траверсы сделаны отверстия с резьбой М24 под бойки 17. Концы плеч разрезаны и стянуты болтами 20 (М10), фиксирующими положение бойков после регулировки температурного зазора в приводе клапанов.

Направляющий палец 30 – обеспечивает возвратно-поступательное движение траверсы 22, для чего на его цилиндрической поверхности сделаны два плоских среза. Своим нижним цилиндрическим выступом палец входит в гнездо цилиндровой крышки и прикреплен к ней при помощи фланца двумя шпильками (М10). Между пальцем и траверсой установлена возвращающая пружина 29.

· Работа привода клапанов (Рис. 33).

При вращении распределительного вала 1 его кулачок 2 набегает на ролик 3 толкателя 4. Толкатель перемещается вверх в корпусе 5 и воздействует на штангу 6 толкателя, через которую усилие передается на болт-толкатель 12, ввернутый в плечо коромысла 14.

Рис. 33. Схема работы привода клапанов:

1 - распределительный вал; 2 - кулачок; 3 - ролик толкателя; 4 - толкатель; 5 - корпус толкателя; 6 - штанга толкателя; 7 - защитный кожух; 8 - резиновая втулка; 9 - крышка цилиндра; 10 - стойка; 11 - клапанная коробка; 12 - болт-толкатель; 13 - крышка клапанной коробки;
14 - коромысло; 15 - ось; 16, 20, 21 - пружины; 17 - ударник; 18 - траверса; 19 - боек;
22 - направляющий палец; 23 - клапаны.

Поворачиваясь на оси 15, коромысло ударником 17 давит на траверсу 18, которая бойками 19 воздействует на два впускных (выпускных) клапана 23, опуская их вниз. Ход каждого клапана 25 мм. При дальнейшем повороте распределительного вала, когда ролик толкателя 3 с выступа кулачка 2 распределительного вала переходит на его затылочную (цилиндрическую) часть, пружины 16 и 21 сажают клапаны 23 на свои седла, а все детали привода клапанов возвращаются в исходное положение. Пружина 20 траверсы обеспечивает подъем траверсы, не допуская ее перекоса.

5. Смазка распределительного вала и привода клапанов.

В пальце 5 (см. рис. 29) сделаны несквозное осевое сверление а и четыре радиальных отверстия б для подвода масла к втулочным подшипникам 13. Возле отверстий на наружной поверхности шеек имеются лыски в, способствующие созданию масляного клина. В осевое сверление а запрессована втулка 14 с резьбой под пустотелый штуцер 15.

Для смазывания деталей привода распределительного вала масло от нижнего масляного коллектора по трубке 12 подводится к штуцеру 15 и соплу 11. Из штуцера масло по осевому а и радиальным б отверстиям поступает к втулочным подшипникам блока промежуточных шестерен.

Сопло 11 представляет собой трубку, к которой приварен фланец е с запрессованным в него штифтом д диаметром 4 мм. С одной стороны сопло заварено и имеет три радиальных отверстия г диаметром 1 мм для выхода масла. На другом конце сопла нарезана резьба (М10) и просверлено радиальное отвер-стие ж диаметром 3 мм для подвода масла. Сопло устанавливают с внутренней стороны поперечины 6 до упора фланцем и фиксируют гайкой 20. На выступающую часть сопла надевают трубку 12 и навертывают колпачковую гайку 21.

Через отверстия г в сопле масло разбрызгивается на зубья шестерен. Смазав детали, масло стекает в корпус привода распределительного вала и через отверстие в седьмой поперечной перегородке рамы дизеля попадает в масляный бак.

· Смазывание верхнего привода клапанов.

От верхнего масляного коллектора масло по трубкам подводится к цилиндровым крышкам (см. рис. 32). Через ввернутый в прилив крышки 6 пустотелый штуцер 3 и втулку 4 масло поступает в наклонный канал к стойки коромысел и заполняет кольцевую проточку на оси 10.

Через радиальное отверстие д масло проходит в полость оси и по радиальным отверстиям е выходит на смазывание втулок коромысел. Большая часть масла проходит через радиальные отверстия д во втулке 19 и заполняет кольцевую канавку г на ее наружной поверхности. Из канавки масло идет в каналы плеч коромысла 13. По каналу п и вертикальному отверстию р масло стекает на шаровую поверхность болта-толкателя 16. По каналу с масло подходит к соплу 24, через которое выбрасывается на поверхность ударника 11 и далее стекает на пяту 18 через отверстия н в ударнике 11, соединенные между собой кольцевой канавкой г на пальце 12. С поверхности пяты масло попадает в кольцевую канавку траверсы 22 и по канавкам в ней идет на смазывание направляющего пальца 30. Одновременно по наклонным поверхностям плеч траверсы масло стекает к бойкам 17. Смазав все детали верхнего привода клапанов, масло вытекает на крышку и по ее наклонной поверхности направляется к штангам. По разору между штангами 36 и кожухами масло сливается в отсек распределительного вала.

6. Характерные неисправности механизма газораспределения.

Наиболее часто встречающимися неисправностями механизма газораспределения дизелей являются:

Ø разрегулирование зазоров между бойками рычагов и колпачками толкателей;

Ø износ бронзовых подшипников в рычагах рабочих клапанов и рычагах толкателей из-за недостатка смазки;

Ø пропуск масла через сальники в рычагах клапанов;

Ø выбоины и трещины на поверхности катания роликов;

Ø трещины и погнутость рычагов толкателей, рычагов клапанов и штанг;

Ø ослабление креплений в соединениях;

Ø выкрашивание цементированного слоя или трещины в головках штанг и кулачках распределительного вала.

7. Тепловой зазор клапанов, его значение и регулировка.