Распределительный вал, или как его обычно называют – распредвал, является основной деталью ГРМ и служит для управления клапанами механизма газораспределения.
В бензиновых двигателях он также может использоваться для привода механизмов и устройств различных систем – зажигания, смазки, питания.
Основная функция распределительного вала — своевременное и точное открытие и закрывание клапанов двигателя с учетом фаз газораспределения. Это обеспечивается подбором формы профиля кулачков, которые надавливая на толкатели, заставляют клапана перемещаться по требуемой кинематической схеме.
Привод распределительного вала осуществляется, как правило, от коленчатого вала посредством зубчатой, ременной, цепной или вальной передачи.
Поскольку газораспределение напрямую связано с тактами, происходящими в цилиндрах, а те, в свою очередь, определяются положением коленчатого вала, то вращение распределительного вала должно быть строго согласовано с вращением коленчатого вала.
По этой причине распредвал конструктивно связан с коленчатым валом двигателя и вращается синхронно с ним, но, не обязательно с одинаковой частотой. Частота вращения распределительного вала четырехтактного двигателя, обычно, в два раза ниже частоты вращения коленчатого вала.
Как отмечалось в предыдущей статье, ГРМ современных двигателей может содержать один или два распределительных вала. Количество распредвалов обычно соответствует типу двигателя.
Рядные двигатели с одной парой клапанов на каждый цилиндр (по одному клапану впуска и выпуска) оснащаются одним распределительным валом. В рядных двигателях с двумя парами клапанов (по два клапана впуска и выпуска) устанавливают два распределительных вала.
В оппозитных и V-образных двигателях может быть установлен один вал (в развале), либо два в каждой головке блока цилиндров.
Устройство распределительного вала
Видео:Напыление распредвала Mercedes AMG. Восстановление опорных шеек распределительного вала Мерседес.Скачать
Распределительный вал состоит из опорных шеек и кулачков одинакового профиля, а также может содержать элементы конструкции приводов других систем двигателя.
В процессе работы распределительный вал испытывает скручивающие и изгибающие нагрузки. На кулачках возникают значительные контактные напряжения, вызывающие их интенсивный износ. В опорных шейках присутствуют силы трения, которые тоже способствуют износу сопрягаемых поверхностей шейки и подшипника.
Для противодействия изгибающим моментам и обеспечения необходимой жесткости распределительного вала число опорных шеек должно быть равно числу коренных шеек коленчатого вала.
Распределительные валы изготавливают штамповкой или ковкой из малоуглеродистых или среднеуглеродистых сталей. Рабочие элементы валов (кулачки, эксцентрики, опорные шейки, зубчатые колеса) из малоуглеродистых сталей цементируются и закаливаются, а при изготовлении валов из среднеуглеродистой стали закаливаются токами высокой частоты на глубину 2…3 мм, после чего опорные шейки и кулачки шлифуют и полируют.
Подшипниками распределительных валов при нижнем расположении обычно служат стальные втулки, внутренняя поверхность которых заливается тем же антифрикционным сплавом, который используется для коренных и шатунных шеек коленчатого вала. Для облегчения установки вала в блок-картере диаметр опорных шеек, начиная с первой, уменьшают.
Для верхних распределительных валов в качестве подшипников часто используют разъемные втулки, которые обычно выполняются в опорных стойках, если они отлиты из алюминиевого сплава. Если стойки чугунные, то в них устанавливают антифрикционные вкладыши.
Распредвалы карбюраторных двигателей, как правило, имеют эксцентрики для привода бензиновых насосов.
На носках распределительного валов выполняются посадочные поверхности и каналы под сегментные шпонки для установки зубчатых колес или звездочек привода, которые крепятся гайками или болтами, вворачиваемыми в торец вала.
Видео:РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВАЛ ПРИНЦИП РАБОТЫСкачать
В распределительных валах могут возникать значительные осевые усилия, поскольку для их привода и привода механизмов и устройств различных систем двигателя чаще всего применяются косозубые зубчатые колеса. Для предотвращения осевого перемещения нижние распределительные валы фиксируются упорным фланцем (рис. 1, а), при этом зазор ∆ обеспечивается дистанционной шайбой 2 или с одной стороны буртиком подшипника, а с другой – регулировочным болтом 3 (рис. 1, б) или пружинным упором.
При верхнем расположении вала и съемных крышках подшипников фиксация осуществляется буртиком 5 (рис. 1, в), который опирается в торец подшипника.
Смазка распределительного вала
Смазочный материал к подшипникам при нижнем расположении вала подводится по каналам в перегородках картера. Промежуточные опорные шейки нередко имеют серповидные канавки, обеспечивающие пульсирующую подачу масла к деталям ГРМ, расположенным в головке блока цилиндров.
К подшипникам при верхнем расположении вала смазочный материал подводится через внутреннюю полость вала и отверстия в его опорных шейках и кулачках.
Смазывание привода масляного насоса и распределителя системы зажигания бензиновых двигателей с нижним распределительным валом осуществляют цилиндрические зубчатые колеса со спиральными зубьями.
Читайте также: Клапан компрессора кондиционера ленд ровер дискавери 3
Способ изготовления сборного распределительного вала и инструмент для его осуществления
Использование: машиностроение. Сущность изобретения: способ изготовления сборного распределительного вала, состоящего из несущей трубы и закрепленных на ней рабочих элементов, состоит в том, что предварительно формируют на поверхности посадочного отверстия каждого рабочего элемента множество продольных сужающихся к вершинам шлицев, размещают рабочие элементы на трубе и затем механически расширяют трубу приложением к ней усилия давления изнутри до вдавливания шлицов рабочих элементов в тело трубы. Трубу расширяют с образованием на ее наружной поверхности по меньшей мере трех, равномерно распределенных по окружности выступов овальной формы, ширина каждого из которых превышает по меньшей мере в два раза расстояние между вершинами двух соседних шлицев на поверхности рабочих элементов. Инструмент для расширения трубы содержит стержень и закрепленные на нем рабочие головки, основную и дополнительную. Каждая головка образована двумя коническими поверхностями и оснащена продольными, равномерно распределенными по ее окружности выступами. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.
Видео:Ремонт распредвала методом напыления. Вторая жизнь распределительного вала.Скачать
Изобретение относится к машиностроению и более точно относится к способу изготовления сборного распределительного вала, преимущественно двигателя внутреннего сгорания, и инструменту для осуществления такого способа.
Известен способ изготовления сборного распределительного вала, образованного несущей трубой и, по меньшей мере, двумя закрепленными на ней рабочими элементами, состоящими в том, что на поверхности посадочного отверстия каждого рабочего элемента предварительно формируют продольные пазы прямоугольного профиля (GB, A, N 2210301). Затем рабочие элементы (кулачки, опорные шейки, эксцентрики) надевают на трубу в заданной последовательности, устанавливая их при этом в необходимое угловое положение, после чего осуществляют механическое расширение трубы, приложением к ней усилия изнутри. При этом наружный диаметр трубы становится большим, чем диаметр посадочного отверстия рабочих элементов и материал трубы заполняет пазы, имеющиеся на поверхности посадочных отверстий. Расширение трубы в известном способе осуществляют с помощью инструмента, имеющего форму стержня круглого поперечного сечения с продольными выступами на его наружной поверхности. При этом число и профиль выступов идентичны числу и профилю впадин на посадочной поверхности рабочих элементов.
Известный способ требует высокой точности обработки посадочных отверстий рабочих элементов и по существу индивидуального изготовления каждого из них, поскольку при установке рабочих элементов в заданное угловое положение на несущей трубе расположения пазов каждого из них в процессе расширения трубы должно точно соответствовать расположению выступов одного и того же инструмента. Это приводит к снижению производительности сборки.
Известен, кроме того, способ изготовления сборного распределительного вала, (GB, A N 1117816), состоящий в том, что на поверхности посадочных отверстий каждого рабочего элемента предварительно формируют множество сужающихся к вершинам шлицев, по существу треугольного профиля, размещают рабочие элементы на трубе в заданном угловом и линейном положениях и затем осуществляют механическое расширение трубы приложением к ней усилия изнутри до вдавливания шлицев своими заостренными вершинами в тело трубы с образованием между рабочими элементами и трубой неразъемного соединения. В известном способе расширение трубы производят по всей ее окружности, используя для этого инструмент, состоящий из стержня и закрепленной на его конце соосно ему рабочей головки, образованной двумя коническими поверхностями, обращенными друг к другу большими основаниями и размещенным между ними цилиндрическим калибровочным пояском, диаметр которого соответствует внутреннему диаметру трубы после ее расширения. Для обеспечения гарантированного вдавливания заостренных шлицов в тело трубы по всей ее окружности инструмент необходимо протягивать с высоким усилием, например для труб 22 мм усилие протяжки составляет приблизительно 18 тс. Это накладывает ограничение на выбор материала рабочих элементов, он должен иметь достаточную вязкость, чтобы не произошло разрушения рабочего элемента в процессе протяжки инструмента. В то же время, как правило, более вязкие материалы, например сталь, плохо поддаются обработке прессованием и для обеспечения требуемой точности изделий дополнительно необходима их доводка путем механической обработки, что ведет к снижению производительности и повышению стоимости производства.
В основу изобретения поставлена задача разработать способ изготовления сборного распределительного вала, при котором бы расширение трубы осуществлялось таким путем, который для обеспечения надежного неразъемного соединения трубы с рабочим элементом не требовал бы приложения к ней усилия, приводящего к разрушению и достаточно хрупких, например порошковых материалов, и при этом был бы применим в массовом производстве с обеспечением высокой производительности, а также в основу изобретения поставлена задача создать инструмент для осуществления такого способа.
Читайте также: Конденсатор cd60 200mf 250vac для компрессора устройство
Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления сборного распределительного вала для двигателей внутреннего сгорания, состоящего из несущей трубы и по меньшей мере двух закрепленных на ней рабочих элементов, путем предварительного формирования на поверхности посадочного отверстия каждого рабочего элемента множества продольных сужающихся к вершине шлицев, размещения каждого рабочего элемента на трубе в заданном угловом и линейном положении и последующего механического расширения трубы приложением усилия давления изнутри до вдавливания шлицое рабочих элементов в тело трубы с образованием между трубой и рабочими элементами неразъемного соединения согласно изобретению. Трубу расширяют с образованием на ее наружной поверхности по меньшей мере трех, равномерно распределенных по окружности выступов овальной формы, ширина каждого из которых превышает по меньшей мере в два раза расстояние между вершинами двух соседних шлицев на поверхности рабочих элементов.
Предпочтительно на поверхности трубы в процессе расширения формировать 6 8 продольных выступов овальной формы. Целесообразно для снижения усилия воздействия на трубу ее расширение осуществлять в два этапа, на первом из которых на наружной поверхности трубы формируют продольные выступы, ширина которых составляет 0,5 0,95 от их заданного значения, и на втором этапе доводят ширину и высоту выступов на поверхности трубы до их заданного значения, при котором происходит вдавливание рабочих элементов в тело выступов, образованных на поверхности трубы, при этом с каждым выступом трубы взаимодействуют по меньшей мере по два выступа от каждого рабочего элемента.
Видео:Фазы на распредвалах, какое перекрытие выставить? Что такое "фаза распредвала"?Скачать
Поставленная задача решается также и тем, что в инструменте для расширения трубы в процессе сборки распределительного вала, содержащем стержень и закрепленную на нем соосно ему основную рабочую головку, образованную двумя коническими поверхностями обращенными друг к другу большими основаниями и цилиндрическим калибровочном пояском, диаметр которого превышает внутренний диаметр трубы, расположенным между конусами согласно изобретению, головка оснащена по меньшей мере тремя, равномерно распределенными по окружности продольными пазами, отделенными один от другого выступами. Можно для повышения технологичности расширения трубы с использованием такого инструмента оснастить его дополнительной рабочей головкой, аналогично основной и закрепленной на стержне перед ней в направлении рабочего хода инструмента, при этом выступы дополнительной рабочей горелки расположены по направлению выступов основной головки и их ширина составляет 0,5 0,95 от ширины выступов основной головки.
Целесообразно основную и дополнительную головки выполнить имеющими 6 8 выступов.
Способ изготовления сборного распределительного вала, осуществленный в соответствии с настоящим изобретением, требует для обеспечения надежного соединения рабочих элементов с трубой приложения значительно меньших усилий, чем в случае расширения трубы по всей ее окружности.
Взаимопроникновение шлицев отверстий рабочих элементов и выступы трубы обеспечивают сопротивление более высоким крутящим моментам, чем при гладкой поверхности трубы, с другой стороны, не требуется специальной ориентации профилированных рабочих элементов на трубе, что гарантирует надежность соединения и значительно упрощает и расширяет возможности предлагаемого способа изготовления сборных валов, позволяет использовать трубы обычной, а не высокой точности. Инструмент для осуществления способа прост в изготовлении и надежен в работе.
На фиг. 1 изображен в разрезе сборный распределительный вал в процессе изготовления способом согласно изобретению и инструмент согласно изобретению для осуществления способа; на фиг. 2 разрез по II-II на фиг. 1; на фиг. 3 разрез по III-III на фиг. 1; на фиг. 4 участок А на фиг. 3, увеличено.
Способ изготовления сборного распределительного вала, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания согласно изобретению, состоит в том, что предварительно формируют на поверхности посадочного отверстия 1 (фиг. 1 4) каждого рабочего элемента 2, 3, 4, изготавливаемого распределительного вала множество продольных, сужающихся к вершинам (по существу треугольного профиля) шлицев 5. Рабочие элементы с посадочными отверстиями такого профиля могут быть изготовлены при массовом производстве, например методом порошковой металлургии. После этого рабочие элементы 2 4 (в описываемом примере показано три рабочих элемента, однако их может быть и больше) располагают по трубе 6 в заданном угловом и линейном положении. При этом труба 6 имеет наружный диаметр меньший диаметра посадочных отверстий 1 рабочих элементов 2 — 4 на величину 2d, где d монтажный зазор. Затем осуществляют механическое расширение трубы 6 путем приложения к ней усилия давления изнутри, выбирая его достаточным для обеспечения вдавливания заостренных шлицев 5 в тело трубы 6. Согласно изобретению трубу расширяют с образованием на ее наружной поверхности по меньшей мере трех, а предпочтительно 6 8 выступов 7 овальной формы, ширина каждого из которых превышает по меньшей мере в два раза расстояние «b» между вершинами двух соседних шлицев 5 посадочного отверстия 1. Для снижения усилия давления на трубу 6 процесс ее расширения осуществляют в два этапа, на первом из которых на наружной поверхности трубы 6 формируют продольные выступы, ширина которых составляет 0,5 0,95 от заданного значения, и на втором этапе доводят ширину и высоту выступов 7 до их заданного значения, при котором в каждый выступ 7 трубы вдавливается по меньшей мере по два шлица от каждого рабочего элемента 2 4.
Читайте также: Как найти посадку в системе вала
Для расширения трубы 6 используют профилеобразующий инструмент, содержащий стержень 8, на конце которого соосно ему закреплены две рабочие головки 9, 10, основная и дополнительная соответственно. При этом дополнительная головка 10 расположена перед основной головкой 9 по направлению рабочего хода инструмента (показано на фиг. 1 стрелкой В). Головки 9 и 10 образованы каждая двумя коническими поверхностями 11, 12 и 11′, 12′, обращенными друг к другу большими основаниями, и расположенным между ними, цилиндрическим калибровочным пояском 13, 13′ соответственно. Каждая головка 9, 10 оснащена равномерно распределенными по ее поверхности продольными пазами 14, 14′, отделенными один от другого образовавшимися при этом выступами 15, 15′ соответственно. При этом выступы 15′ дополнительной головки 10 расположены по направлению выступов 15 основной головки 9 и их ширина a1 составляет 0,5 0,95 ширины a2 выступов 15 основной головки 9. Число выступов 15 (15′) может быть три и более, предпочтительно 6 8. В описываемом примере показан инструмент с восемью выступами 15 (15′). Диаметр калибровочного пояска 13 (13′) больше исходного значения внутреннего диаметра трубы 6 и соответствует значению внутреннего диаметра трубы 6 после ее расширения и таким, что при этом обеспечивается проникновение шлицев не менее, чем на 0,2 их высоты, а ширину пазов 14 (14′) инструмента выбирают, исходя из условия обеспечения ширины выступов 15 (15′), не меньшей 2b, где b расстояние между вершинами двух соседних шлицев 5.
Видео:Изготовление валов для любого оборудования и станков. Обработка валов на токарных станках.Скачать
При протягивании инструмента через отверстие трубы 6 обеспечивают сначала с помощью дополнительной головки 10 выборку монтажного зазора d и образование на поверхности трубы 6 восьми продольных выступов овального профиля (показаны на фиг. 4 штриховой линией), а затем с помощью основной головки доводят размер выступов 7 до заданного значения 9 и врезание в тело трубы 6 не менее двух шлицев 5 рабочих элементов 2 4 на каждый выступ 7. Участки трубы 6, расположенные против пазов 14, 14′, между выступами 15, 15′ профилеобразующего инструмента изменяются меньше и возможность течения металла трубы при этом позволяет снизить напряжения в рабочих элементах 2 -4, вызванные колебаниями величины монтажного зазора d.
При деформировании трубы выступы 15′ шириной a1 внедряются в тело трубы 6, формируя в ней канавки, соответственно своему профилю. При прохождении по образованным канавкам выступов 15 шириной a2 > a1 площадь контакта увеличивается за счет увеличения ширины деформирующего выступа 15. В результате деформирования выбирается монтажный зазор d, изменяется диаметр трубы с образованием овальных выступов 7 и взаимным проникновением материалов трубы 6 и элементов 2 4. При этом глубина канавки в трубе 6 максимальна, когда наружный диаметр трубы 6 минимален и толщина стенки трубы 6 максимальна (обе величины в пределах допуска) и глубина канавки минимальна при максимальном наружном диаметре трубы 6 и минимальной толщине ее стенки.
В первом случае при работе выступов 15 шириной a2 сначала превалирует процесс внедрения их в тело трубы 6, а потом раздача трубы 6 по наружному диаметру.
Во втором случае внедрение выступов 15 в тело трубы 6 незначительно и происходит раздача ее по наружному диаметру. Таким образом происходит компенсация отклонения размеров трубы в пределах допуска и монтажного зазора, при этом толщина стенки трубы после деформирования является практически постоянной.
Для оценки преимуществ способа согласно изобретению были проведены сравнительные испытания, для которых изготавливали пять типов сборного распределительного вала по десять экземпляров каждого типа, варьируя форму посадочного отверстия рабочих элементов и профиль инструмента для расширения трубы.
Во всех случаях рабочие элементы были изготовлены из спеченных порошковых материалов и имели диаметр посадочного отверстия 22 мм, причем в двух случаях отверстия выполняли круглыми и в трех случаях с 36-ю продольными шлицами треугольного профиля высотой h0,43 мм. Во всех случаях использовались трубы из стали 30 (c 0,27 0,35, Cr Изобретение относится к конструкциям механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:Видео:Как правильно поставить распредвалы 16 Кл. ВазСкачать
📺 Видео
Напыление шейки распредвала газотермическим методомСкачать
Диагностика и ремонт распределительного валаСкачать
Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не толькоСкачать
От чего зависит количество распредвалов в двигателе автомобиля. РАСПРЕДВАЛСкачать
Впуск и выпуск распределительного вала автомобильных деталей двигателяСкачать
Общее устройство бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгоранияСкачать
180 дней вторжения за 30 секундСкачать
Восстановление вала методом газопламенного напыления с последующим оплавлениемСкачать
Износ кулачков распределительного вала ваз21083Скачать
Как устроен коленвал двигателя и для чего он нуженСкачать
Мастер-класс по Авторемонту: Установка Распределительного Вала Перекидывание Цепи на зуб .Скачать
Ремонт распредвала. Шлифовка кулачка распределительного вала на копировальном станке.Скачать
Выполнили ремонт распределительного вала (распредвал)Скачать
РАСПРЕДВАЛЫ! ОСНОВНОЙ ТЮНИНГ АТМО МОТОРА.Скачать
