Розподільні вали в суднових двигунах
Конструктивне виконання розподільних валів і їх підшипників
У швидкохідних і нереверсивними двигунів розподільний вал часто виконують заодно з кулачковими шайбами, у інших двигунів кулачкові шайби насаджують на нього. Матеріалом для валів і шайб служать Цементовані стали 15Х, 20Х, 12ХНЗА і стали 45, 50Г, 38ХС, 45Х, 50Х, котрі піддаються поверхневому загартуванню. Розподільні вали тронкових дизелів з насадженими кулачковими шайбами повинні бути виготовлені зі сталі з тимчасовим опором розриву не нижче 568 МПа.
При нижньому розташуванні розподільний вал заводять в гнізда блок-картера з торця двигуна. Щоб полегшити цю операцію, вал зазвичай виготовляють складовим по довжині. Способи з'єднання його частин різні. На рис. 85, а зображена половина розподільного вала двигуна 6ЧСП18 / 22, на якій передбачений фланець 2 для з'єднання його з другою половиною. У двигунів типу НФД48 кінець 4 (рис. 85,6) носової частини розподільного вала входить всередину його розточний кормовій частині 7. З'єднання фіксують шпонка 8 і втулка 5, закріплена гвинтом 6.
Мал. 85 Способи з'єднання складових розподільних валів
Для установки розподільного вала разом з кулачковими шайбами в гнізда вигородки блок-картера повинні бути передбачені шийки 3 (див. Рис. 85, а), діаметр яких більший за діаметр кіл, описуваних вершинами кулачків шайб 1. Найчастіше в гнізда блок-картера заводять розподільний вал разом з надітими на нього підшипниками, які виконують з двох половин 1 і 3 (рис. 86, а) з наплавленим антифрикційним сплавом. Надіті на шийку 6 розподільного вала ці половини кріплять болтами 2. Після заведення розподільного вала в гнізда блок-картера (блоку циліндрів) кожен підшипник фіксують в гнізді 4 гвинтом 5 (двигуни типу Л275).
Кінцевий підшипник, зображений на рис. 86,6, також складається з двох половин 1 і 3. Його кріплять гвинтами 7 до припливу 8 блоку циліндрів. Розглянуті підшипники змащуються маслом, що підводиться по каналах а з торця або радіальним.
При верхньому, Надклапанний розташуванні розподільні вали 7 і 10 (рис. 87, а, двигун ЗД6) укладають в розточення алюмінієвих стійок 11, з'єднаних шпильками з головкою двигуна. Кришку 8 такого об'єднаного для двох валів підшипника кріплять шпильками 9.
Мастильний матеріал надходить під тиском всередину пустотілих валів 7 і 10 через кінцевий підшипник (рис. 87,6) по каналах б, в і отвір г, а далі надходить до підшипників по радіальних свердлінням а (рис. 87, а). Розподільні вали 7, 10 наводяться в рух шестернями 2, 5, 4, 5. Вал 1 приводить в рух шестерню 2.
Кулачкові шайби. Розподільчий вал несе на собі кулачкові шайби: для відкриття впускних і випускних клапанів, для приводу паливних насосів і іноді пускових золотників або пускових клапанів. У реверсивних двигунів передбачають два комплекти кулачкових шайб для переднього і для заднього ходу. Якщо в двигуні встановлений блоковий паливний насос зі своїм кулачковим валом, то на розподільчому валу кулачкові шайби паливних насосів не передбачені.
На розподільному валу двотактного двигуна з індивідуальними паливними насосами високого тиску встановлюють лише кулачкові шайби приводів цих насосів.
Зазвичай кулачкові шайби кують з в'язкою стали кожну окремо або у вигляді блоку з декількох шайб. Робочі поверхні їх цементують і гартують.
На рис. 88, а зображений ділянку розподільного вала одного циліндра двигуна 6С275Л. У ньому передбачені блок 9 кулачкових шайб впускних клапанів і блок 1 кулачкових шайб випускних клапанів. Кожен блок складається з шайби 12 переднього і шайби 13 заднього ходу: під час реверсування розподільний вал пересувається і під штовхачами окаеиваются шайби зворотного ходу.
Шайби зафіксовані на розподільному валу 5 загальної шпонкой 2 і сталевими гвинтами 3, 10, предотвра-щающую осьової зрушення шайби. Профіль шайби, званий тангенціальним, описаний радіусами r і R (див рис 88, а)
Кулачкові шайби паливних насосів насаджують на розподільний вал так, щоб їх можна було повертати щодо вала. Це необхідно для регулювання моменту початку подачі палива В даному випадку кулачкові шайби паливного насоса переднього 8 і заднього 7 ходу прикріплені до блоку 9 шайб впускних клапанів шпильками 4 Для зручності монтажу у шайб передбачена об'ємна потилична частина 11 Шайба 8 центрируется виступом на блоці 9, а шайба 7-кільцем 6. Можливість повороту ( «покатком») шайб забезпечують спеціальної
формою отворів а під шпильки 4: при необхідності «покотити» шайбу послаблюють затяжку шпильок 4 і ту або іншу шайбу повертають на потрібний кут.
У двигунах типу НФД48 (рис. 88, б), всі чотири шайби впускних і випускних клапанів виконані єдиним блоком 15, зафіксованому на розподільному валу 7 шпонкой 13 і гвинтом 1. Кулачкові шайби переднього 4 і заднього 6 ходу паливного насоса в даному випадку закріплені на шліцах. На вал 7 насаджена маточина 8, зафіксована тієї ж шпонкой 13 і штифтом 5 На маточину 8 вільно насаджені шайби 4, 6 паливного насоса і блок 11 кулачкових шайб пускових золотників, закріплений штифтом 3 В блоці кулачкових шайб 15 передбачені конічні перехідні поверхні 14.
При реверсуванні затримки переміщення розподільного вала не буде. Шайби паливного насоса виготовлені з шліцьовими поясами 9 і 10 Радіальні шліци пояса 9 зчеплені зі шліцами бурту маточини 8 В поясі 10 зчеплені між собою шліци шайб 4 і 6, Зчеплення (шляхом стягування) шайб 4, 6 і 11 забезпечує гайка 2, навернути на маточину 8 Гайка 2 зупинена замкової шайбою 12 Для «покатком» шайб 4, 6 необхідно віддати гайку 2, зрушити вправо шайбу 4 або 6 в залежності від того, яку з них потрібно «покотити», і повернути шайбу Оскільки в поясах 9 і 10 передбачено по 180 шліців, «покатком» шайби на один зуб буде означати поворот е е на 2 °
У високотехнологічних двигунів при верхньому Надклапанний розташуванні розподільні вали 1 і 10 (див рис 87, а) викував заодно з кулачковими шайбами 6 опуклого профілю Такі шайби швидше відкривають клапани, ніж шайби з тангенціальним профілем, але складні у виготовленні Приводи розподільчих валів. При нижньому розташуванні розподільний вал приводять в обертання від колінчастого вала шестерні, виконані косозубимі для плавного зачеплення
У чотиритактному двигуні періодичність роботи механізму газорозподілу і подачі палива така один раз за два обертання колінчастого вала, т е розподільний вал такого двигуна повинен обертатися вдвічі повільніше колінчастого, а у двотактного - з тією ж частотою, що і колінчастий
З метою зменшення розмірів шестерень приводи зазвичай виготовляють з проміжними шестернями
Так, на рис 89, а зображений привід з однією проміжною шестірнею 2 зчепленої з ведучою шестірнею 1 колінчастого і з відомою 3 розподільного валів Оскільки двигун чотиритактний (типу Л275), то у шестерні 3 вдвічі більше діаметр, ніж у шестерні 1. Проміжна шестерня 2 як відомо, на передавальне число не впливає. Від шестерні 3 наводиться також вал регулятора 4. Кожух шестерні 3 розподільного вала збільшує габаритні розміри двигуна
Для зменшення діаметра шестірні розподільного вала в приводах часто застосовують двоступеневу передачу. В цьому випадку проміжних шестерень в приводі передбачають дві, жорстко насаджені на загальний вал.
Мал. 89 Приводи розподільчих валів
Одна з них зчеплена з шестернею колінчастого, а інша - з шестернею розподільчого валів. Шляхом підбору розмірів проміжних шестерень можна отримати невеликий діаметр шестерні розподільного валу.
При Надклапанний розташуванні розподільних валів в привід вводять проміжні вали, які використовують і для приводу різних механізмів.
Провідна конічна шестерня 13 (рис В9, б) колінчастого вала зчеплена з відомою шестернею 14 похилого вала 15 За допомогою пари конічних шестерень 11 і 16 похилий вал 15 приводить в рух вертикальний вал 6, а шестерні 5 - розподільник повітря і паливний насос (двигун ЗД6) другий похилий вал 12 служить для приводу зарядного генератора.
Вертикальний вал 6 парою конічних шестерень 7 і 8 надає руху розподільний вал впускних клапанів, а через пару циліндричних шестерень 9 і 10 - вал випускних клапанів.
Подібний привід застосовується в V-подібних двигунах.
Фази і діаграми розподілу чотиритактного дизеля. Моменти відкриття і закриття клапанів не збігаються з положеннями поршня в м т. Випускний клапан доводиться відкривати раніше, ніж поршень прийде в н. м т. в кінці такту розширення Якщо такого випередження відкриття клапана не передбачати, то до початку ходу поршня вгору тиск в циліндрі не встигне знизитися до тиску випуску і на подолання цього противодавления газів буде витрачатися зайва робота.
Закривати випускний клапан доцільно вже після переходу поршня через в м т. Швидкість поршня поблизу мертвих точок незначна, і триваюче по інерції рух потоку відпрацьованих газів сприятиме відсмоктування газів з циліндра. Звідси ж випливає і доцільність відкривати впускний клапан до приходу поршня в ст. м. т. т. е. надходження свіжого заряду одночасно з відсмоктуванням з циліндра продуктів згоряння є продувкою циліндра.
Поблизу н. м. т. поршень також рухається з невеликою швидкістю. Тому на початку руху поршня вгору при такті стиснення в циліндрі ще буде розрідження, а стовп надходить в нього повітря буде володіти запасом кінетичної енергії. Якщо затримати закриття впускного клапана, то повітря по інерції буде продовжувати надходити в циліндр: відбуватиметься дозарядки останнього.
Отже, доцільно відкривати клапани з випередженнями, а закривати їх з запізнюваннями щодо положень поршня в мертвих точках. Однак ці випередження і запізнювання не повинні бути надмірними.
Так, якщо випускний клапан відкрити занадто рано, то буде безцільно губитися енергія ще працездатного газу, а при надмірно пізньому його закриття може відбуватися відсмоктування продуктів горіння з випускного колектора При надмірно ранньому відкритті впускного клапана може бути викид отработавшх газів у впускний колектор, а при занадто пізньому його закриття - виштовхування повітря у впускний колектор при почався стисканні
Моменти відкриття і закриття клапанів називають фазами газорозподілу Їх визначають дослідним шляхом і призводять в формулярах двигунів у вигляді кутів випередження і запізнювання (по повороту кривошипа)
Для більшої наочності часто будують діаграму газорозподілу У чотиритактного двигуна вона має вигляд спіралі (рис. 90) Кут А2 є кутом випередження відкриття впускного клапана, а кут а4 - кутом запізнювання його закриття.
Мал. 90 Діаграма газорозподілу чотиритактного дизеля
Таким чином, впускний клапан відкритий протягом А2 + 180 ° + а4 ° п. К. В. що становить тривалість процесу впуску. Кут a1 - кут випередження подачі палива. Процес випуску починається з випередженням на кут а5, коли відкривається випускний клапан, і закінчується з запізненням на кут а3 Загальна тривалість процесу випуску становить а5 + 180 ° + а3 ° п. К. В.
Як видно з діаграми, при вугіллі п. До в А2 + а3 обидва клапана - впускний і випускний - відкриті одночасно, Цей кут називають кутом перекриття клапанів. У дизелів без наддуву він дорівнює 25-70 ° п. К. В.
Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера ЯК ТУТ скачували
Пароль на архів: privetstudent.com