Механизм газораспределения

Рис. 19. Установка распределительного вала двигателя МТ-801: 1 - шестерня генератора; 2 - ведомая шестерня распределительного вала; 3 - распределительный вал; 4 - ведущая шестерня газораспределения; 5 - шестерня привода масляного насоса

Назначение механизма газораспределения двигателя MT-801 такое же, как и двигателя К-750 — управлять рабочим процессом в цилиндрах двигателя. Порядок работы цилиндров такой же, как и у двигателя К-750.

Механизм газораспределения двигателя МТ-801 выполнен по схеме с верхним расположением клапанов в головках цилиндров.

Верхнеклапанное газораспределение в отличие от бокового расположении клапанов обеспечивает следующие преимущества:

— компактную форму камеры сгорания в головке цилиндра в виде шарового сегмента, позволяющую повысить степень сжатия без опасении вызвать детонационные явления в процессе сгорания рабочей смеси;

— размещение на поверхности камеры сгорания отверстий под головки клапанов увеличенного диаметра, что в совокупности с простой конфигурацией газоходных каналов (без резких поворотов) способствует увеличению наполнения цилиндров свежей смесью и лучшей их очистке от отработавших газов.

Указанные преимущества обеспечили увеличение мощности двигатели MT-801 не менее чем на 6 л.с. Общее устройство механизма газораспределения показано на рис. 15.

Механизм состоит из распределительного вала 17, толкателей 15, штанг 4, коромысел 1 и 16, клапанов 44, пружин 40 и 41, опорных тарелок 39 и 43 и сухарей 45.

Распределительный вал смонтирован на двух шариковых подшипниках. Передний подшипник запрессован в стальном корпусе, установленном в отверстии передней стенки картера и закрепленном четырьмя винтами. Задний подшипник установлен в расточке задней стенки картера.

На распределительном валу имеется четыре распределительных кулачка, из которых первый и второй, считая от носка вала, предназначены для подъема выпускных клапанов левого и правого цилиндров, а третий и четвертый — соответственно для подъема впускных клапанов. На шейке распределительного вала перед передним подшипником на сегментной шпонке установлена ведомая шестерня газораспределения, а на носке вала кренится кулачок автомата опережения зажигания.

Профили впускных и выпускных кулачков подобраны с таким расчетом, чтобы обеспечить надежное действие газораспределительного механизма на всех режимах работы двигателя. Профиль кулачков несимметричный.

Как и во всех четырехтактных двигателях, кулачковый вал вращается с числом оборотов, в два раза меньшим числа оборотов коленчатого вала. Поэтому передаточное число от ведущей шестерни коленчатого вала к приводной шестерни распределительного вала составляет 1:2.

Расположение кулачков относительно друг друга и характер их профиля определяют порядок работы цилиндров двигателя и фазы газораспределения.

Обеспечение правильной установки газораспределения при сборке двигателя достигается совмещением меток (рис. 19}.

Толкатели 15 (рис. 15), отлитые из чугуна, имеют на торце отбеленный слой глубиной 4—12 мм для повышения износостойкости опорной поверхности. На торце толкателя имеется полусферическое гнездо для наконечника штанги и два сквозных отверстия для смазки.

Толкатели устанавливаются в направляющих отверстиях, выполненных в приливах картера, над фланцем для крепления цилиндров.

Штанга 4 представляет собой стержень из алюминиевого прутка. На концах штанги напрессованы стальные наконечники со сферическими головками.

На собранном двигателе каждая штанга проходит внутри специального кожуха 6 штанги, один конец которого через уплотнительный резиновый колпак 14 стыкуется с направляющим отверстием для толкателей в картере двигателя, а другой заходит в отверстие головки цилиндра.

Коромысло представляет собой двуплечий рычаг, отштампованный из углеродистой стали. Размеры плеч коромысла разные — большее плечо обращено к клапану. На каждой головке цилиндра установлены правое 46 и левое 1 коромысла, которые между собой невзаимозаменяемы.

На конце короткого плеча коромысла имеется резьбовое отверстие, в которое ввернут регулировочный болт 3, зафиксированный контргайкой. Опорный торец длинного плеча коромысла имеет цилиндрическую закаленную поверхность, в которую упирается наконечник стержня клапана. При повороте коромысла вокруг его оси происходит перекатывание этой поверхности с одновременным незначительным проскальзыванием по торцу стержня клапана. Устанавливается коромысло на стальной втулке, зажимающейся между стойками головки цилиндра с помощью оси коромысла, затянутой гайкой.

Клапаны 44 расположены в головке цилиндра по обе стороны от оси цилиндра, угол развила между осями клапанов составляет 76°.

Впускной и выпускной клапаны взаимозаменяемы, изготовлены из жароупорной стали и имеют плоскую головку с рабочей фаской под углом 45°. Стержни клапанов скользят в бронзовых или металлокерамических втулках 42,запрессованных в головку цилиндра.

На конце стержня клапана имеется цилиндрическая проточка для установки сухарей 45. Для уменьшения износа на торец стержня клапана надевается подвергнутой термообработке стальной наконечник.

Фазы газораспределения. Круговая диаграмма фаз газораспределения, выряженная в углах поворота коленчатого вала, показана на рис. 20.

Как видно из диаграммы, впускной клапан открывается за 59° до в.м.т. и закрывается через 129° после прохождения поршнем н.м.т. Таким образом, в двигателе МТ-801 инерционный напор смеси во впускном воздуховоде используется полнее, чем у двигателя К-750, что увеличивает наполнение цилиндра свежей смесью.

Рис. 20. Рис. 20. Диаграмма фаз газораспределения двигателя МТ-801

Выпускной клапан открывается за 109° до н.м.т. и закрывается через 89° после прохождения поршнем в.м.т.

Таким образом, продолжительность впуска и выпуска составляет 378°, что определяется одинаковыми профилями впускных и выпускных кулачков распределительного вала. Перекрытие клапанов составляет 158°.

Фазы газораспределения устанавливаются на заводе, но в процессе эксплуатации могут быть нарушены. Причины возможного нарушения фаз газораспределения следующие: увеличенный зазор между коромыслом и торцом клапана, потеря упругости или поломка клапанных пружин, чрезмерный износ рабочего торца толкателя и поверхности кулачка, неправильная установка шестерен газораспределения при сборке двигателя (несовпадение меток на шестернях).

Внешним признаком нарушения фаз газораспределения являются перебои в работе, снижение мощности двигателя, неустойчивая работа двигателя на холостых оборотах, перегрев двигателя, хлопки в карбюраторе и выстрелы в глушителе, затрудненность или невозможность запуска двигателя.

Для обеспечения плотного закрытия клапанов в кинематической цепи их деталей должен быть зазор. Этот зазор на холодном двигателе должен быть 0.07 мм и замеряться между торцами стержня клапана и коромысла.

В связи с износом деталей механизма газораспределения возникает необходимость к регулировке этого зазора в процессе эксплуатации двигателя.

Слишком большой зазор вызывает повышенный стук клапанов, уменьшает продолжительность фазы впуска и выпуска. В этом случае уменьшается наполнение цилиндров свежей смесью, ухудшается очистка цилиндров от отработавших газов, мощность двигателя снижается.

Следует иметь в виду, что верхнеклапанный газораспределительный механизм работает более шумно, чем нижнеклапанный. Ребра охлаждения играют роль резонаторов и значительно усиливают шум от работы клапанного и других механизмов двигателя. Поэтому субъективная оценка на слух уровня шума двигателя в целом и характерного металлического стука клапанов в частности затруднена, особенно при недостаточном опыте.

Установка зазора ниже номинального вызывает опасность неплотной посадки клапанов, что может привести к подгоранию рабочих кромок клапанных тарелок. Последствие наличия щели между клапанами и их седлами часть рабочей смеси во время такта сжатия будет выталкиваться во впускной канал (если плотно не закрыт впускной клапан) или в выпускной канал (если плотно не закрыт выпускной клапан). В первом случае работа двигателя будет сопровождаться хлопками в карбюраторе, во втором — в глушителе.

В обоих случаях двигатель работает с перебоями, мощность его снижается.

Порядок регулировки зазора. Перед регулировкой зазора в механизме газораспределения необходимо снять крышки головок цилиндров и вынуть резиновую пробку, закрывающую смотровой люк на картере двигателя. Регулировку произвести в следующем порядке:

1. Установить поршень левого (правого) цилиндра в в.м.т. такта сжатия, повернув коленчатый вал до совпадения метки на ободе маховика В с меткой на картере двигателя. В этом положении оба клапана должны быть полностью закрыты, а коромысла свободно поворачиваться на своих осях.

2. Проверить с помощью пластинчатого щупа зазоры между торцами коромысел и стержнями клапанов. Неправильный зазор отрегулировать. Для этого отпустить контргайку и, вывертывая (при большом зазоре) или завертывая (при малом зазоре) регулировочный болт 3 коромысла, установить необходимый зазор (на холодном двигателе); 0,07 мм — для впускного и выпускного клапанов. Придерживая ключом регулировочный болт от проворачивания, затянуть контргайку с помощью второго ключа и проверить щупом правильность установки зазора.

3. Провернуть коленчатый вал ровно на 300°, при этом метки на маховике и картере снова совпадут, и в указанном выше порядке отрегулировать зазоры между торцами коромысел и стержнями клапанов на втором цилиндре.