Газораспределительный механизм. Назначение, типы, общее устройство, взаимодействие

ГРМ служит для своевременного открытия впускных клапанов и закрытия выпускных, впуска новой смеси и выпуска отработавших газов.

Типы ГРМ:

· клапанные (4-х тактные ДВС)

· золотниковые (2-х тактные ДВС)

Клапанные механизмы газораспределе­ния получили наибольшее распростране­ние благодаря сравнительно простому устройству и надежной работе. Кроме того, клапаны обеспечивают хорошую герметизацию цилиндра при тактах сжа­тия и расширения.

Клапанные механизмы газораспределе­ния в зависимости от места установки клапана относительно цилиндров разде­ляются на механизмы с нижним и верхним расположением клапанов.

При нижнем расположении (рис. 4.1, а) клапаны размещены обычно в один ряд в блоке цилиндров и приводятся в действие через толкатели от одного общего распре­делительного вала.

При верхнем расположении клапанов (рис. 4.1, б, в, г и д) камеры сгорания имеют обычно компактную форму с малы­ми относительными поверхностями охлаж­дения, благодаря чему снижаются тепло­вые потери и повышается экономичность работы двигателя. При верхнем расположении клапанов может быть уменьшена длина впускных каналов, что позволяет придать им более выгодные формы, в результате чего снижаются потери на впуске и выпуске, улучшаются наполнение цилиндров свежим зарядом и очистка их  от отработавших газов. Это обеспечивает повышение мощности и экономичности двигателей с верхним рас положением клапанов.

При верхнем расположении клапаны приводятся в действие от распредели­тельного вала, расположенного в блоке либо в головке цилиндров. В первом случае (рис. 4.1, б и в) передача усилия от распределительного вала на клапаны осуществляется через длинную кинематическую цепь, включающую в себя толкатель 9, штангу 12, коромысло 14. Верхнее расположение распределитель­ного вала применяют для форсированных по частоте вращения двигателей автомо­билей ВАЗ, «Москвич» с передачей усилия на клапан через коромысло с криволинейным рабочим профилем — ро­кером 32 (рис. 4.1, г). На современных двигателях (автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-2109) клапан приводится в действие непосредственно кулачком, воздействую­щим на толкатель 9 (рис. 4.1, д).

Механизм привода клапанов (рис. 4.1, б, в) работает следую­щим образом. При вращении распределительного вала кулачок 10 (рис. 4.1, б) набегает па толкатель 9 и поднимает его вместе со штангой 12. Штанга передает усилие на коромысло 14, которое, повора­чиваясь на оси, бойком нажимает на то­рец клапана и, преодолевая усилия предварительно сжатой пружины 18, перемещает клапан 2, сообщая полость цилиндра с трубопроводом.

На автомобиле ГАЗ-3102 «Волга» уста­новлен карбюраторный двигатель с форкамерно-факельным зажиганием (рис. 4.1, в). При наличии форкамеры 30 со своим впускным клапаном 29 необхо­дим привод этого клапана от общего коромысла. Поэтому при воздействии кулачка через привод на коромысло вначале открывается клапан форкамеры, а затем впускной клапан основной камеры Закрытие клапана форкамери и впускного клапана осуществляется под действием пружины 21 и 17.

Рис. 4.1. Механизм газораспределения:

а —с нижним расположением клапанов и распре­делительного вала; б —с верхним расположением клапанов и нижним расположением распредели­тельного вала; в —привод клапанов двигателя авто­мобиля ГАЗ-3102 «Волга»; г и д —с верхним расположением клапанов и распределительного вала семейства ВАЗ; 1 —седло клапана; 2 —клапан; 3 —направляющая втулка; 4 —пружина; 5 —сухари; 6 —тарелка пружины клапана; 7 —регулировочный болт; 8— контргайка; 9 —толкатель; 10 —кулачок; 11 — направляющая толкателя; 12— штанга; 13— го­ловка цилиндров; 14 —коромысло; 15 —крышка головки цилиндров; 16 —отверстие подвода масла; 17 —внутренняя пружина; 18 —внешняя пружина; 19— опорная шайба пружины; 20 —регулировочный болт привода дополнительного клапана; 21— пру­жина дополнительного клапана; 22 —шпилька; 23— скоба крепления корпуса дополнительного клапана; 24 —маслоотражательный колпачок; 25 —уплотнительные кольца; 26 —конус дополнительного кла­пана; 27 —свеча зажигания; 28 —прокладка; 29 — дополнительный клапан; 30 —форкамера; 31 —основ­ная камера; 32— рокер; 33 —пружина рокера; 34 — опора; А —тепловой зазор