Введение распределительного вала
Распределительный вал является составной частью поршневого двигателя. Его функция заключается в управлении открытием и закрытием клапана. Хотя скорость распределительного вала в четырехтактном двигателе вдвое меньше скорости коленчатого вала (в двухтактном двигателе скорость распределительного вала такая же, как и у коленчатого вала), его скорость обычно все же очень высока, и он должен выдерживать большой крутящий момент. Поэтому к конструкции предъявляются высокие требования по прочности и опоре распределительного вала, который, как правило, изготавливается из высококачественной легированной стали или легированной стали. Поскольку закон движения клапанов связан с мощностью и рабочими характеристиками двигателя, конструкция распределительного вала играет очень важную роль в процессе проектирования двигателя.
Условия работы распределительного вала и материалы
Распределительный вал испытывает периодические ударные нагрузки. Контактное напряжение между кулачком и толкателем очень велико, и относительная скорость скольжения также очень высока, поэтому рабочая поверхность кулачка сильно изношена. В связи с этим шейка распределительного вала и рабочая поверхность кулачка должны иметь высокую точность размеров, малую шероховатость поверхности и достаточную жесткость, а также высокую износостойкость и хорошую смазываемость.
Распределительный вал обычно выковывается из высококачественной углеродистой или легированной стали, а также может быть отлит из легированного чугуна или чугуна с шаровидным графитом. Рабочие поверхности шейки и кулачка после термической обработки полируются.
Состав
Основной корпус распределительного вала представляет собой цилиндрический шток, длина которого примерно равна длине ряда цилиндров. На нем установлены несколько кулачков для привода клапана. Распределительный вал поддерживается в отверстии подшипника распределительного вала через шейку распределительного вала, поэтому число диаметров распределительного вала является важным фактором, влияющим на жесткость опоры распределительного вала. Если жесткость распределительного вала недостаточна, во время работы возникнет изгибная деформация, что повлияет на фазы газораспределения.
Сторона кулачка имеет яйцевидную форму. Он предназначен для обеспечения достаточного впуска и выпуска цилиндра. Кроме того, принимая во внимание долговечность и плавность работы двигателя, клапан не должен оказывать чрезмерного воздействия из-за процесса ускорения и замедления во время операций открытия и закрытия, в противном случае это вызовет серьезный износ клапана, повышенный шум или другие серьезные последствия. последствия. Следовательно, кулачок напрямую связан с мощностью, выходным крутящим моментом и стабильностью работы двигателя.
Положение распределительного вала
Различают три типа положения распределительного вала: нижнее, среднее и верхнее. Распределительный вал нижнего газораспределительного механизма расположен в картере, распределительный вал среднего газораспределительного механизма расположен в верхней части корпуса двигателя, а распределительный вал верхнего газораспределительного механизма расположен на головке блока цилиндров.
В настоящее время двигатели большинства серийных автомобилей оснащаются верхним расположением распределительных валов. Основными преимуществами конструкции с верхним распределительным валом являются меньшее количество движущихся частей, короткая передаточная цепь и большая жесткость всего механизма, что делает распределительный вал ближе к клапану, уменьшая потери кинетической энергии туда и обратно, вызванные большим расстоянием между распределительным валом и клапан. Двигатель с верхним распределительным валом имеет более высокие обороты и лучшую стабильность работы благодаря быстрому открытию и закрытию клапанов.
Передача инфекции
Общие режимы передачи между распределительным валом и коленчатым валом включают зубчатую передачу, цепную передачу и передачу с зубчатым ремнем. Передача между нижним распределительным валом и центральным распределительным валом и коленчатым валом в основном приводится в действие цилиндрическим зубчатым колесом. Как правило, от коленчатого вала к распределительному валу требуется только одна пара шестерен. Если диаметр шестерни трансмиссии слишком велик, можно добавить еще одну промежуточную промежуточную шестерню. Чтобы сгладить зацепление и уменьшить рабочий шум, большинство зубчатых передач представляют собой косозубые шестерни.
Цепной привод распространен между верхним распределительным валом и коленчатым валом, но его надежность и долговечность не так хороши, как у зубчатой передачи. Зубчатый ремень широко используется для замены приводной цепи на высокоскоростных двигателях, но цепной привод все еще используется на некоторых двигателях большой мощности. Зубчатый ремень отличается низким уровнем шума, надежной работой и низкой стоимостью. Для DOHC выпускной распределительный вал обычно приводится в движение коленчатым валом через зубчатый ремень или цепь, впускной распределительный вал приводится в движение выпускным распределительным валом через металлическую цепь, или впускной распределительный вал и выпускной распределительный вал приводятся в движение коленчатым валом через ремень или цепь. цепь.
Вина
Общие неисправности распределительного вала включают ненормальный износ, ненормальный шум и поломку. Ненормальный износ обычно происходит до ненормального шума и разрушения.
(1) Распределительный вал находится почти в конце системы смазки двигателя, поэтому условия смазки не оптимистичны. Если давление подачи масла масляного насоса недостаточно, или канал смазочного масла заблокирован, смазочное масло не может достичь распределительного вала, или момент затяжки болтов крепления крышки подшипника слишком велик, и смазочное масло не может попасть зазор распределительного вала, распределительный вал будет изнашиваться ненормально.
(2) Ненормальный износ распределительного вала приведет к увеличению зазора между распределительным валом и гнездом подшипника, а осевое смещение произойдет при движении распределительного вала, что приведет к ненормальному шуму. Ненормальный износ также приведет к увеличению зазора между ведущим кулачком и гидравлическим толкателем, и кулачок будет сталкиваться с гидравлическим толкателем во время сборки, что приведет к ненормальному шуму.
(3) Распределительный вал иногда ломается и другие серьезные неисправности. Распространенными причинами являются поломка гидравлического толкателя или серьезный износ, серьезная плохая смазка, плохое качество распределительного вала и поломка зубчатого колеса распределительного вала.
(4) В некоторых случаях отказ распределительного вала вызван человеческим фактором, особенно когда распределительный вал не был снят правильно во время технического обслуживания двигателя. Например, при снятии крышки подшипника распределительного вала сильно ударьте молотком или отверткой, чтобы поддеть ее, или установите крышку подшипника в неправильном положении, что приведет к несоответствию между крышкой подшипника и гнездом подшипника, или момент затяжки болтов крепления крышки подшипника слишком велик. При установке крышки подшипника обратите внимание на стрелку направления и номер позиции на поверхности крышки подшипника и затяните болты крепления крышки подшипника динамометрическим ключом в строгом соответствии с указанным крутящим моментом.
