Шпильки головки блока

Силовые шпильки служат для соединения головки блока с блоком картера. Они работают в условиях воздействия на них сил от предварительной затяжки, давления газов нагрузок возникающих из за неравенства температур и коэффициентов линейного расширения материалов головки блока, блок- картера и шпилек. Число силовых шпилек, их конструктивные размеры и предварительная затяжка должны обеспечивать надежное уплотнение газового стыка. Материалом для изготовления шпилек служат углеродистые стали с высоким пределом упругости.

Максимальные и минимальные напряжения в шпильке определяют по наименьшему сечению стержня и по внутреннему диаметру резьбы

и

и

Где - площадь минимального сечения стержня шпильки,

- площадь сечения шпильки по внутреннему диаметру резьбы.

30. Конструкция деталей механизма ГРМ.

Механизм газораспределения предназначен для впуска в цилиндры двигателя свежей горючей смеси (в карбюраторных и газовых двигателях) или воздуха (в дизелях) и выпуска отработавших газов. В соответствии с этим при проектировании двигателя стремятся создать такую конструкцию деталей механизма газораспределения и всего механизма в целом, чтобы обеспечить наилучшее наполнение и наилучшую очистку цилиндров. В ГРМ входят следующие элементы: привод распределительного вала (зубчатая, цепная или ременная передача); распределительный вал; элементы привода клапанов (толкатели, штанги и коромысла); клапанные пружины; клапаны с седлами.

Распределительные валы предназначены для передачи движения клапанам от коленчатого вала. Он выполняется обычно за одно целое с кулачками и элементами привода некоторых агрегатов двигателя (бензонасосов, топливных и масляных насосов, прерывателей-распределителей). Распределительный вал устанавливается, как правило, в стале-баббитовых или алюминиевых подшипниках, число которых большей частью равно числу коренных подшипников коленчатого вала. Осевая фиксация распределительного вала осуществляется буртиками, упирающимися в торцы ближайшего к шестерни привода подшипника.

Привод клапанов. Привод зависит от размещения клапанов и размещения кулачковых валиков. При его проектировании стремятся по возможности приблизить распределительный вал к клапанам, что позволяет уменьшить поступательно движущиеся массы и увеличить общую жесткость механизма привода. В современных двигателях применяют следующие схемы привода клапанов: механизм ГРМ для бокового расположения клапанов; механизм ГРМ при верхнем расположении клапанов. с нижним расположением вала.

Толкатели предназначены для непосредственной передачи движения боковым клапанам или штангам в подвесных клапанах. Толкатели воспринимают передающиеся от кулачка боковые усилия, вследствие чего стержни и направляющие втулки как боковых, так и подвесных клапанов от этих усилий разгружаются.

По конструкции головки толкатели делятся на: грибовидные; цилиндрические; роликовые

Штанги механизма ГРМ должны хорошо сопротивляться продольному изгибу. Для облегчения их выполняют часто полыми. В оба конца штанги впрессовываются наконечники: в нижний - шаровой, в верхний - со сферическим гнездом. Штанги изготовляют из сталей или алюминиевых сплавов.

Коромысла предназначены для передачи усилий от штанги к стержню клапана. Оно представляет собой качающийся на неподвижной оси неравноплечий рычаг и устанавливается на оси на втулках или роликовых подшипниках. Одним концом коромысло опирается на стержень клапана, опорная поверхность которого цементуется или цианируется. На другом конце коромысла устанавливается опирающийся на наконечник штанги регулировочный винт с шаровой головкой или со сферическим гнездом. От проворачивания регулировочный винт удерживается контргайкой.

Клапаны являются элементами, непосредственно осуществляющими впуск и выпуск рабочего тела. Так как клапан является элементом камеры сгорания, то он работает в тяжелых условиях. Основными элементами клапана являются головка и стержень клапана. С целью уменьшения гидравлических потерь на впуске и выпуске переход от головки клапана к стержню делается возможно более плавным. По конструкции головки клапана делятся на: клапана с плоской головкой; клапана с выпуклой головкой; клапана с тюльпанообразной головкой. Материал клапана. Впускные клапаны изготавливают из обычных легированных сталей 40Х, 40ХНМА. Выпускные клапаны изготавливают из термостойкой стали ЭСХМ8, Х12Н7С. Иногда делают комбинированные клапаны

Тарелка пружины. В двигателях при передаче усилий от кулачка к клапану через толкатель или коромысло крепление тарелки пружин на конце стержня клапана осуществляется чаще всего при помощи конических сухариков (а) и в редких случаях - при помощи чеки (б).

Клапанные пружины. К клапанным пружинам предъявляют следующие требования: 1) клапанная пружина должна обеспечивать плотную посадку клапана в седло в периоды его закрытия; 2) не должна допускать отрыва клапана от толкателя (или от наконечника коромысла) и толкателя от кулачка под действием ускорений; 3) размеры и форма клапанной пружины должны обеспечивать отсутствие ее вибраций на рабочих режимах; 4) достаточная усталостная прочность: 5) малые габариты и вес; 6) коррозионная стойкость

Материалом для клапанных пружин служит высококачественная проволока, изготовляемая из сталей 65Г, 50ХВА, 50ХФА.

Седла клапанов. Седло является опорной поверхностью клапана и может выполняться непосредственно в блоке или головке цилиндров. Но чаще всего седло клапана изготавливается в виде вставного износостойкого кольца, запрессованного в блок. В чугунных блоках вставные кольца применяются только для выпускных клапанов, в блоках и головках из легких и относительно мягких сплавов - для обоих клапанов. Седла изготавливаются из легированных чугунов; в форсированных двигателях - из жароупорной стали. Боковая наружная поверхность седла может быть цилиндрической или конической.

31. Распределительные валы.

Распределительные валы предназначены для передачи движения клапанам от коленчатого вала. Он выполняется обычно за одно целое с кулачками и элементами привода некоторых агрегатов двигателя (бензонасосов, топливных и масляных насосов, прерывателей-распределителей). Распределительный вал устанавливается, как правило, в стале-баббитовых или алюминиевых подшипниках, число которых большей частью равно числу коренных подшипников коленчатого вала. Осевая фиксация распределительного вала осуществляется буртиками, упирающимися в торцы ближайшего к шестерни привода подшипника.

Условия работы:

1) большие динамические нагрузки, вызывающие изгиб и скручивание вала;

2) вибрационные нагрузки.

Требования:

1) прочность (вязкостная прочность);

2) износостойкость.

Материал: малоуглеродистые стали 15Х, 15ХМ, 12ХН3А. Поверхность распределительного вала цементируют или закаливают ТВЧ до твердости HRC 52-56 при глубине закалки 2,5-3,5 мм. Подвод масла к кулачкам вала может осуществляться либо через проточки в подшипнике, либо через коромысла, либо через проточки в вале.