Коромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Просмотров: 1486 6

Коромысло клапана — это компонент привода ГРМ. Его функция проста: передача механической энергии от распредвала к стержню клапана. Рокер встречается лишь в конструкции верхнеклапанных силовых агрегатов.

Потому что в нижнеклапанных моторах роль посредника выполняет прямолинейный толкатель. Из-за слишком большой камеры сгорания неправильной формы таких двигателей почти не осталось в ходу. На борту современных автомобилей встретить их невозможно.

Принцип действия

Сложные механизмы ломаются из-за деформации металла при высокой температуре и большой силы трения. Особенно при недостатке смазки или ее закоксовке.

Этого нельзя допускать для бесперебойной работы мотора. Поэтому в коромысле нет ничего, что может сломаться. Это монолитная деталь с отверстием для установки на ось и резьбой под регулировочный болт.

Условно ее можно разделить на такие составляющие:

  • длинное плечо;
  • короткое плечо;
  • рычаг.

Компоненты механизма разделены зазором, который нужен для компенсации температурного расширения. Шток клапана соединен с одним концом коромысла, а другой соприкасается с толкателем. Когда фаза движения начинается, толкатель опускает одно из плечей вниз. Затем наступает очередь рычага. Он задействует второе плечо, заставляющее клапан открываться.

Коромысло ГРМКоромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМРокер системы газораспределения

Система не ограничивается исключительно тремя упомянутыми компонентами. Еще есть регулировочный винт, ось для втулки, насечки для проникновения смазки. Жидкость создает на поверхности соприкасающихся деталей стойкую пленку. Она уменьшает силу трения, а значит температуру и механическую деградацию. Для погружения в тему стоит ознакомиться с особенностями строения рокеров:

  1. У всех коромысел своя ось нажима, отдельная от остальных.
  2. Рокер соединен с головкой блока цилиндров одним крепежным элементом.
  3. Оси рокеров зафиксированы штифтовой заглушкой.
  4. Штифты запрессованы в стойку, это исключает риск поломки. 

Все оси стойки и коромысла объединяются в единую систему. Это максимизирует прочность и надежность механизма, обеспечивая плавную и безаварийную работу. Нарушить синхронизацию может разве что сильная коррозия или перегрев.

Из чего состоит ГРМ

Чтобы получить представление о функционировании коромысла, важно разобраться в компонентах системы газораспределения. Они образуют механизм, который обеспечивает поступление кислорода в цилиндры.

В камере сгорания воздух соединяется с бензином. Так получается топливовоздушная смесь (ТВС). На такте сжатия она детонирует от искры или сильного давления. «Микровзрыв» высвобождает энергию, которая толкает поршень вниз.

Этот такт называют рабочим ходом.

Механизм газораспределенияКоромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМСхема ГРМ

Вместо ведущей цепи в легковых машинах используют ремни ГРМ. Недостаток состоит в том, что они растягиваются со временем. Побочная функция — выпуск выхлопа после воспламенения ТВС. За это отвечает выпускной клапан.

Он открывается на такте выпуска. Система помогает герметизировать камеры сгорания во время смешивания компонентов. В результате получается идеальная пропорция, рассчитанная инженерами для двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Существует два вида распределительных механизмов:

Широко используется вариант, при котором клапаны расположены сверху или снизу. Все зависит от конструкции мотора. Преимущество этих вариантов в том, что они обеспечивают лучшее распределение ТВС и выхлопа по сравнению с другими типами конструкции. Почти все современные автомобили используют систему верхних клапанов.

Устройство рокеров

Коромысло распределительного вала имеет форму рычага с двумя краями. На более длинном из них находится штифт — металлическая цилиндрическая деталь. Она расположена рядом с наконечником стержня клапана.

Клапан и коромысло соединены коротким рычагом, в конец которого вставлен болт, позволяющий точно регулировать зазор между ними. От точности этой регулировки во многом зависит эффективность работы двигателя.

Рокеры изготавливают из стали методом штамповки. Ковка сейчас используется реже. Первый вариант позволяет получить более упругую деталь. Поэтому стальные заготовки, которые необходимо ковать для соответствия спецификациям, больше не используют.

Рокеры клапанаКоромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМКоромысла клапана

На плече каждого изделия выполнен т-образный разрез. Ось, к которой оно прикреплено, пустотелая. Это нужно, чтобы свести к минимуму нагрузку на нее. В результате уменьшается масса клапанного механизма и улучшается динамика автомобиля.

Пружина используется в сочетании с коромыслом, расположенным между стойками, для фиксации изделия и предотвращения любых осевых перемещений.

Как работают коромысла клапанов

Работа рокеров проста и понятна даже тем, кто не имеет знаний по техническим аспектам автомобиля. Каждый цикл работы рокера выстроен по алгоритму:

  • распредвал вращается и кулачком нажимает на короткое плечо коромысла;
  • плечо начинает движение в сторону головки блока цилиндров;
  • длинное плечо опускается вниз под действием рычага;
  • происходит касание штока стержня клапана и он открывается.

После завершения цикл повторяется заново. Так происходит до тех пор, пока водитель не заглушит мотор.

Коромысло отвечает за непрерывное и поступательное движение штоков клапанов. Вот почему для стабильной работы крайне важно следить за настройкой газораспределительного механизма. Малейшее нарушение приведет к рассинхронизации. Клапана погнуться, мотор придется разбирать и ремонтировать.

Старый и новый стандарт рокера

Старый и новый рокер имеют мало различий. Единственный аспект, в котором они отличаются,— это размер лунок.

Незначительное изменение имеет важное значение для тех, кто пытается установить старый тип рокера на автомобиль, созданный по новым стандартам. Хотя их назначение остается прежним, клапанные механизмы новых и старых модификаций несовместимы.

Инженеры постоянно улучшают динамические показатели силовых агрегатов. Поэтому запчасти прошлых лет уже нельзя использовать.

Есть различия по металлу, из которого изготавливают рокеры. Для части автомобилей в качестве исходного сырья используют ковкий чугун. Новые машины поставляют с коромыслами из белого чугуна.

Рокеры из белого чугунаКоромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМКоромысла из белого чугуна

Все зависит от государственных норм, действующих в пределах государства-экспортера. Наука не стоит на месте, западные инженеры тестируют новые сплавы с уникальными свойствами. Они не трескаются под действием больших статических нагрузок, защищены от деформации.

Типичные поломки коромысел

Из-за способности выдерживать большие нагрузки, при изготовлении каждого коромысла клапана используются только прочные и долговечные материалы. В результате срок их службы весьма значителен. Но не бесконечен, и существуют определенные проблемы, которые могут повлиять на него. Вот две из них:

  1. Разламывание. Эта поломка довольно необычна, поскольку деталь надежная. Но никто не отменял усталость металла и коррозию. Эти факторы приводят к появлению трещин и разрушению чугуна. Ремонт бесполезен. Рокер надо заменить на новый.
  2. Выработка подшипников и бойков. Хотя они не могут быстро разрушаться, их долговечность снижается, если масло не заменяется регулярно или используется смазка низкого качества.

После выявления неисправности коромысла необходимо принять меры по его ремонту или замене. Даже малейшая нестабильность в работе может дорого обойтись, что приведет к значительным расходам для владельца автомобиля. Поэтому если рокер вовремя не отремонтировать, клапан, связанный с ним, также выйдет из строя. Сначала начнется стук, а потом и прогорание.

Рокера(коромыла клапанов): что такое рокера в двигателе, зачем нужны, принцип работы

Рокер (или коромысло) представляет собой деталь привода клапанной системы. Основной задачей этого компонента является передача усилий от распределительного вала на стержень клапана. Может использоваться только в конструкциях транспортных средств, в которых распределительный вал располагается в верхней части.

Устройство и принцип работы рокеров

Рокер клапана имеет достаточно простую конструкцию, которая включает в себя:

  1. Рычаг
  2. Короткое плечо
  3. Длинное плечо

Естественно, конструкция включает в себя не только три перечисленных элемента. В ней также присутствуют различные винты, каналы, отверстия для движения смазки, чтобы передавать смазочный материал на подвижные металлические компоненты ГРМ.

Коромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Есть также еще немного полезной информации, которую нужно знать при работе с рокерами:

  • Каждое коромысло располагается на собственной отдельной оси;
  • Каждый рокер закрепляется на головке блока цилиндров с помощью только одного болта;
  • Ось каждого рокера надежно фиксируется штифами;
  • Штивы впрессованы в стойку, поэтому вряд ли они смогут как-то отломаться.

Что касается непосредственно стойки, то она вместе с осями рокеров представляет целое устройство. Это положительно сказывается на ее прочности и надежности, но в то же время не мешает свободному и нормальному функционированию.

Устройство ГРМ

Поскольку рокер напрямую связан с газораспределительным механизмом, то сначала необходимо разобраться с конструкционными особенностями ГРМ. Это такое оборудование, которое отвечает за впуск в цилиндры воздуха. Впоследствии он смешивается с топливом, образуя горючую смесь, которая и будет детонировать, запуская поршневую систему.

Есть и вторая опция у ГРМ. Она заключается в том, чтобы выводить отработавшие газы после детонации горючей смеси. Второстепенная опция основывается на том, чтобы изолировать камеры сгорания непосредственно во время смешивания. Так извне не будет поступать воздух больше, чем требуется для создания качественной горючей смеси.

Распределительные механизмы разделены на 2 вида:

Первый вариант наиболее распространен, поскольку он долговечен, обеспечивает возможностью расположения выпускных или впускных клапанов сверху или снизу (в зависимости от конструкционных особенностей самого двигателя). Также стоит отметить, что почти во всех современных автомобилях используется верхнее расположение клапанов, поскольку именно оно делает процесс распределения газов более эффективным.

Коромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Устройство рокеров

По своей структуре рокер распредвала представляет собой рычаг с двумя плечами. На длинном плече располагается боек, который представлен в виде металлической цилиндрической поверхности. Она располагается рядом с торцом клапанного стержня.

Короткое плечо взаимодействует с толкателем. В его конец закручивается болт, посредством которого осуществляется регулировка глубины зазора между клапаном и рокером. От того, насколько правильно отрегулирован зазор, напрямую зависит качество функционирования двигателя.

Рокеры производят из стали, используя формовочный метод. Реже используется ковка. Первый вариант обеспечивает более прочным устройством, поэтому в последнее время стальные заготовки, которые впоследствии нужно ковать под требования, не используются.

На каждом плече делается Т-образное сечение. Сама ось, на которой закреплены коромысла, является полой, поскольку на нее не направляются серьезные нагрузки. А полое изготовление позволяет снизить нагрузку на транспортное средство, сделав его более динамичным.

Поскольку рокер располагается между стойками, используется также и пружина. Она фиксирует изделие, исключая осевые перемещения.

Принцип работы коромысла клапанов

Рокеры работают по достаточно простой и понятной схеме. В принципах функционирования соответствующего механизма сможет разобраться любой человек, даже далекий от технической части транспортного средства. Каждый цикл действия рокера соответствует следующей инструкции:

  1. Сначала кулачок распредвала передает на короткое плечо коромысла соответствующее усилие.
  2. Указанное плечо постепенно начинает подниматься вверх.
  3. Рычаг при подъеме короткого механизма начинает опускать длинное плечо.
  4. Достигая своей крайней нижней точки, длинное плечо нажимает на шток клапана.
  5. Цикл повторяется.

Постоянные поступательные движения клапанных штоков обеспечиваются именно за счет коромысла. Именно поэтому для стабильной работы силового агрегата крайне важно следить за его нормальным и стабильным состоянием.

Коромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Старый и новый стандарт рокера

Нельзя сказать, что у старого и нового коромысла имеются серьезные отличительные особенности. Разница заключается только в одном моменте – отличается диаметр лунки.

Читайте также:  Карбюратор ВАЗ 2107: регулировка карбюратора

Но не стоит недооценивать такой нюанс, поскольку установить старый формат рокера в автомобиль, где используются новые стандарты коромысла, нельзя. Что касается назначения или принципа работы, то старый и новый рокер выполняют одни и те же задачи.

Их конструкция изначально была настолько совершенной, чтобы сохранить свою необходимость до сегодняшнего дня.

Также есть разница у рокера ВАЗ. В них отсутствуют конструкционные различия, но есть разница в материале изготовления. Например, для некоторых автомобилей отечественнного производства (согласно государственным стандартам) используется ковкий чугун, для других – белый. Старые коромысла выполнялись из ковкого чугуна, в новых изделиях уже  начали использовать белый чугун.

Неисправности коромысел клапанов

Поскольку каждое коромысло клапана потенциально подвергается сильным нагрузкам, то при его производстве используются только качественные и прочные материалы. Поэтому ресурс у этого компонента достаточно внушительный. Но все-таки он не бесконечный. Есть неисправности, которые напрямую его затрагивают:

  • Разлом. Такая неисправность встречается крайне редко, поскольку устройство прочное. Но все-таки нельзя не учитывать естественный износ, равно как банальное старение металлов, которые и могут привести к такой проблеме. Отремонтировать устройство в данном случае не выйдет, требуется его полная замена;
  • Износились бойки или подшипники. Нельзя сказать, что они изнашиваются быстро, у них достаточно большой ресурс. Однако износ ускоряется, если водитель несвоевременно меняет масло, либо использует некачественную смазочную жидкость.

Если рокер не работает, то ломается и соответствующий ему клапан. Соответственно, менять или ремонтировать коромысло крайне важно вовремя, когда проблема была обнаружена. Даже минимальные нестабильности в работе могут привести к серьезным последствиям, когда восстановление автомобиля очень дорого обойдется его владельцу.

Толкатель коромысла грм двигателя

Коромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Для обеспечения подвижного контакта со штангой в толкателях выполняется сферическое гнездо радиусом r1 на 0,2…0,3 мм больше радиуса головки штанги r2 (рис. 1, г).

В зависимости от схемы привода применяют толкатели различных конструкций. Наибольшее распространение получили грибковые толкатели с плоской или сферической опорной поверхностью; цилиндрические толкатели со сферической или роликовой опорной поверхностью; рычажные выпуклые или роликовые толкатели.

Для обеспечения равномерного изнашивания опорной поверхности толкателя обеспечивают его вращение вокруг своей оси путем смещения продольной оси толкателя относительно оси симметрии кулачка (рис. 1, б). С этой же целью опорная поверхность толкателя выполняется сферической, а опорная поверхность кулачка – концентрической с углом наклона образующей к оси вала 7’…15′.

Толкатели старых конструкций, в большинстве своем, имеют плоскую или выпуклую контактную поверхность, по которой скользит кулачок. Однако, в ряде конструкций толкателей используется ролик, перекатывающийся по поверхности кулачка (рис. 1, д).

Роликовые толкатели используют в двигателях главным образом для снижения потерь на трение в клапанном механизме (эффект от снижения потерь достигает 8%).

Снижение затрат на трение увеличивает экономичность двигателей и оправдывает повышение стоимости производства толкателей такой конструкции.

Роликовый цилиндрический толкатель обеспечивает меньшее изнашивание кулачка распределительного вала, чем грибковый или цилиндрический толкатель со сферической опорной поверхностью.

Однако изнашивание боковых поверхностей роликового толкателя больше, так как такой толкатель не может вращаться вокруг своей оси, и боковые нагрузки всегда воспринимаются одними и теми же сопрягаемыми поверхностями.

Для предотвращения от поворачивания вокруг оси роликовые толкатели должны быть закреплены с помощью специальных держателей, удерживающих ролики в одной плоскости с кулачками распределительного вала. При поломке держателя роликовый толкатель получает свободу вращения вокруг своей оси, при этом разрушается как сам толкатель, так и распределительный вал.

Рычажные толкатели (рис. 1, ж), установленные на одной общей оси, не имеют направляющих, и, следовательно, трение скольжения в них отсутствует.

Общим недостатком роликовых толкателей является сложность конструкции и большая масса подвижных деталей, которая у рычажно-выпуклого толкателя несколько меньше.

Цилиндрические толкатели устанавливаются в направляющих, которые выполняются обычно в блок-картере.

Наличие зазоров в механизме газораспределения приводит к ударам движущихся деталей и ускорению их изнашивания. Для устранения этого недостатка могут применяться так называемые гидравлические толкатели (гидрокомпенсаторы) (рис. 1, з), работающие без зазора.

Принцип действия конструкции, показанной на рисунке, заключается в следующем: штанга привода клапана упирается в головку 2 плунжера 3, расположенного внутри корпуса толкателя.

Плунжер постоянно прижат пружиной 5 к штанге, а его внутренняя полость сообщается с масляной магистралью, и при открытом пластинчатом клапане 4 давление в ней равно давлению в масляной магистрали, которое создается насосом смазочной системы двигателя.

  Гранд витара 2006 грмКоромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

В начале подъема толкателя давление под плунжером резко увеличивается, что вызывает закрытие клапана 4, и усилие передается на штангу. Такие толкатели требуют для работы только чистое масло с высоким индексом вязкости.

Для изготовления толкателей используются специальные чугуны и стали.

В чугунных толкателях опорная поверхность отбеливается, в стальных ее закаливают токами высокой частоты, наплавляют легированным отбеленным чугуном.

Боковые и внутренние поверхности толкателей цементируют и закаливают. Ролики в роликовых и качающихся рычажных толкателях выполняются из шарикоподшипниковой стали, а втулки роликов – из бронзы.

При замене распределительного вала толкатели желательно поменять на новые.

Если предполагается повторно использовать толкатели, бывшие в употреблении, то, вынимая их из двигателя, нужно обязательно помечать, из каких направляющих они вынимаются и после ремонта устанавливать их в те же направляющие.

Такие (бывшие в употреблении) толкатели должны быть тщательно очищены и осмотрены; в случае обнаружения выработки на роликах или (в зависимости от конструкции) вогнутости на поверхности днища — толкатель полежит замене.

Штанги

Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам. Штанга должна иметь достаточную жесткость, устойчивость на продольный изгиб, небольшую массу и износоустойчивость рабочих поверхностей.

Для снижения массы стержни штанг чаще всего выполняют трубчатыми. В верхний и нижний концы стержней вставляют наконечники. Как правило, на нижнем наконечнике имеется сферическая головка, а на верхнем – сферическая головка или сферическое гнездо.

Верхний конец штанги, которым она упирается в клапанное коромысло придается сферическая форма, если в клапанном коромысле не предусмотрен регулировочный винт в точке контакта со штангой.

Если же винт стоит, то в торце штанги делается лунка под шарообразную головку регулировочного винта, стоящего в клапанном коромысле.

Стержни штанг изготовляют из малоуглеродистой стали или алюминиевого сплава. Опорные поверхности наконечника подвергаются термической обработке и шлифуются. В некоторых двигателях для подачи масла от толкателей к коромыслам в наконечниках имеются осевые каналы.

Поскольку наиболее частой неисправностью штанги является продольный изгиб, при ремонте двигателя все штанги обязательно проверяют на прямолинейность, катая их по плоской поверхности либо вращая вокруг оси в специальном станке.

Коромысла клапанов и ось коромысла

Коромысло служит для передачи усилия от штанги (кулачка при верхнем распределительном вале) к стержню клапана.

В дизельных двигателях встречается, так называемое, форсуночное коромысло, которое служит не только для преобразования движения штанги толкателя в движение стержня клапана, но и для сжатия насос-форсунки.

Кроме того, коромысло предназначено для уменьшения хода толкателя при сохранении необходимой высоты подъема клапана или хода сжатия насос-форсунки.

Коромысло представляет собой неравноплечий рычаг (рис. 4, д, е, ж), качающийся вокруг неподвижной оси (ось коромысел). Для уменьшения высоты подъема толкателей и штанг и уменьшения инерционных нагрузок на эти детали, плечи коромысла выполняются неодинаковыми.

Передаточное число коромысла (соотношение между плечом стержня клапана и плечом штанги) составляет примерно 1,5:1. В этом случае высота подъема клапана в полтора раза превышает высоту подъема штанги толкателя клапана. При таком передаточном числе клапанное коромысло получается достаточно компактным, что позволяет сократить габариты двигателя.

Это также приводит к снижению скорости относительного скольжения вершины кулачка по торцу толкателя клапана.

  Сузуки гранд витара 2008 ремень грм или цепьКоромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Для регулировки теплового зазора в газораспределительном механизме в один конец коромысла, обычно обращенный к штанге, ввертывается регулировочный винт 3 с контргайкой. В зависимости от типа наконечника штанги головка винта может быть сферической или с внутренней сферической поверхностью. Сферическая часть головки винта закаливается, цементируется и шлифуется.

В теле винта высверливаются осевой и радиальный каналы для подвода смазочного материала к трущимся поверхностям штанги и винта от оси коромысла и наоборот, от штанги к втулке оси коромысла. Иногда в длинном плече коромысла выполняют канал для подвода масла к торцу стержня клапан.

Носок коромысла, опирающийся на стержень клапана, тоже подвергается термической обработке.

Для уменьшения силы трения, возникающей при воздействии и проскальзывании носка коромысла по стержню клапана, головку клапанов выполняют сферической. Иногда в носок коромысла ввертывают винт 4 (см. рис. 4, е), в сферическое гнездо которого завальцовывают шарик 5 со срезанным сегментом.

Оси коромысла устанавливаются на бронзовых втулках. При установке на общих осях внутренние коромысла удерживаются от продольных перемещений спиральными пружинами, надеваемыми на ось, а коромысла на концах оси – пластинчатыми или пружинными кольцами, плоскими шайбами и шплинтами.

Оси коромысел перемещаются в специальных кронштейнах, которые крепятся к головке блока цилиндров болтами.

Смазка шарниров коромысел, установленных на оси, поступает по маслопроводным каналам, проходящим из блока цилиндров через головку блока цилиндров и полую ось к клапанным коромыслам.

Как правило, коромысла изготавливаются штамповкой из среднеуглеродистых сталей 40Х, 45, 45Л. Иногда для изготовления коромысел используют ковкие чугуны. В некоторых импортных дизельных моторах (Cummins, Komatsu, CAT, Detroit Diesel, Perkins, Deutz) используются кованые коромысла. Такие коромысла отличаются высокой прочностью, но их производство обходится дорого.

В быстроходных двигателях могут применяться облегченные коромысла, которые штампуются из листовой стали. Они качаются на сферической или полусферической опоре, закрепленной на стойке 6 (см. рис. 4, ж), которая запрессована в головку блока цилиндров.

Коромысла в виде рычагов приводятся в движение непосредственно от распределительного вала, который воздействует на их плоские (рис. 4, б) либо сферические (рис. 4, в, г) рабочие поверхности.

Рычаги с плоскими рабочими поверхностями устанавливаются на оси, а со сферическими – на опорах и фиксируются на сферической опоре специальной пружиной. Смазываются такие рычаги через отверстие в кулачках распределительного вала.

Особенность смазывания облегченного коромысла (рис 4, ж) заключается в том, что масло подводится к рабочим поверхностям коромысла из масляного канала 7 по осевому и радиальному отверстиям в стойке 6.

При осуществлении ремонта двигателя, связанного с демонтажем коромысел, их необходимо тщательно прочищать и осматривать на следы износа и повреждений; при необходимости неисправные коромысла следует заменять на работоспособные. Если коромысла не имеют следов износа и повреждений, после очистки их можно повторно установить в двигатель.

Источник

Рокер (коромысло) клапана

  Замена ремня грм тойота авенсис 3sfe

Коромысло (рокер клапана) принимает на себя поступательное движение штанги толкателя и передает это движение на шток клапана. Начальное усилие передается от кулачка распределительного вала. Рокеры находятся в верхней части ГБЦ. В центральную часть рокера впрессована ось, положение которой зафиксировано при помощи двух опорных штифтов коромысла. Опорные штифты вставлены в специальные стойки, которые в отдельных вариантах конструкции изготовлены в корпусе головки блока цилиндров.

Читайте также:  Смешивание моторных масел от разных производителей

Коромысло с одной стороны опирается на шток клапана, а с другой может опираться на гидрокомпенсатор. Некоторые конструкции механизма привода клапанов предусматривают то, что рокер опирается на специальную шаровую опору. Место контакта рокера и кулачка распределительного выполняется в виде ролика.

Коромысла клапанов в современных двигателях постепенно исключаются из устройства ГРМ благодаря активному применению конструкции с верхним расположением распределительного вала. Главной целью использования рокеров сегодня становится задача по уменьшению габаритов мотора. Это может быть необходимо для размещения ДВС в подкапотном пространстве малогабаритного автомобиля.

Рокер является рычагом, который имеет два «плеча» (двухплечевой рычаг). Коромысло клапана изготавливают при помощи формовки стали, методом литья или ковки. Последний вариант является более предпочтительным, так как кованые элементы имеют повышенную прочность. Кованые рокеры устанавливаются на мощные силовые агрегаты.

Дополнительно в коротком плече имеется отверстие, которое обеспечивает доступ моторному маслу для смазки элементов. Для предотвращения перемещения рокера по оси коромысло удерживается при помощи спиральной пружины.

Коромысло работает по следующему принципу, когда кулачок распредвала оказывает усилие на короткое плечо рокера, тем самым происходит подъем. Длинное плечо опускается вниз, осуществляя нажатие на шток клапана.

Дополнительными элементами в конструкции рокера являются втулки для снижения трения.

В процессе работы боек рокера, подшипники и само коромысло подвержены механическим и тепловым нагрузкам, что приводит к износу и повреждениям. Коромысло может разламываться, что означает прекращение работы клапана. Если рокер сломался, тогда неисправность проявляется в виде характерного стука в ГБЦ и снижения отдачи от ДВС на различных режимах работы.

Назначение газораспределительного механизма. Составные элементы ГРМ на четырехтактном поршневом двигателе, отличительные особенности конструкции механизма.

Для чего необходимо регулировать тепловой зазор клапанов, ручная и автоматическая подстройка. Особенности эксплуатации двигателя с гидрокомпенсаторами.

Для чего и когда нужно регулировать клапана. Самостоятельная регулировка зазоров клапанного механизма при помощи щупа и регулировочных шайб. Рекомендации.

Назначение гидрокомпенсатора. Виды, устройство гидрокомпенсаторов, принципы работы и основные неисправности.

Назначение клапана ГРМ. Впускной и выпускной клапаны, устройство и особенности детали. Схемы компоновки и привод клапанов двигателя внутреннего сгорания.

Что такое рассухариватель клапанов и для чего он нужен. Существующие готовые разновидности специнструмента. Как сделать рассухариватель клапанов самому.

Источник

Рокера в двигателе что это – Защита имущества

Случается, что при ремонте автомобиля необходима замена или ремонт рокера. Очень многие, встретившись с этой проблемой впервые, не знают, что это значит.

https://www.youtube.com/watch?v=mjzAfHw4qos\u0026pp=ygVN0JrQvtGA0L7QvNGL0YHQu9C-ICjRgNC-0LrQtdGAKSDQutC70LDQv9Cw0L3QsCDQsiDRg9GB0YLRgNC-0LnRgdGC0LLQtSDQk9Cg0Jw%3D

Рокеры (или, как их еще называют, коромысла клапанов) – это механизм, который используется для передачи энергии кулачка распределительного вала на стержень впускного клапана.

Коромысла клапанов являются частью деталей газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя авто «классической» структуры. Сейчас рокеры в двигателях встречаются достаточно редко.

  • Устройство рокеров.
  • Принцип работы коромысла клапанов.
  • Распространенные поломки.

Причиной этого является тот факт, что современные двигатели полностью перешли к верхнему расположению распредвала.

И, как правило, основной причиной использования рокеров в современных двигателях является желание уменьшить размеры последнего.

Причин для принятия такого решения может быть несколько, но первое место занимает необходимость поместить двигатель внутреннего сгорания (ДВС) под капотом малогабаритного авто.

Устройство рокеров

Рокеры расположены на оси, которая крепится на 4-х стойках на ГБЦ (головка блока цилиндров). Каждый рокер расположен на отдельной оси и прикреплен к поверхности головки одним болтом, а положение оси рокеров, в свою очередь, фиксируется двумя штифтами, впрессованными в стойку. Стойка изготовлена как одно целое с осью рокеров.

Рокер является рычагом с двумя «плечами», и изготавливают его с помощью формовки стали, используя технологию ковки либо литья. Если выбирать, то метод ковки намного лучше, ведь кованые детали несравнимо прочнее. Оба «плеча» рокера имеют Т-образное сечение.

Традиционно выделяют длинное и короткое плечо коромысла. На конце длинного плеча расположена закаленная цилиндрическая плоскость – боёк рокера. Бойком коромысло упирается в торцевой конец штока клапана.

  Принцип действия датчика температуры охлаждающей жидкости

На конце короткого плеча находится болт, при помощи которого регулируется глубина зазора между самим клапаном и рычагом привода клапана.

В случае, когда имеется гидрокомпенсатор, регулировка такого зазора происходит автоматически. При этом значительно снижается шум, а работа ГРМ становится более плавной и мягкой.

Также в коротком плече есть специальное отверстие, с помощью которого обеспечивается доступ моторного масла для смазки деталей.

Коромысло сдерживается с помощью спиральной пружины. Нужно это для того, чтобы предотвратить перемещение рокера по оси. Сама ось, которая служит для крепления рокеров – полая, а внешняя сторона оси закалена, что способствует увеличению износостойкости.

Рекомендуем: Как работает коробка передач Easytronic?

Принцип работы коромысла клапанов

Принцип работы коромысла состоит в следующем: когда кулачок распределительного вала оказывает давление на короткое плечо – происходит подъем.

Длинное плечо опускается, при этом происходит нажатие на шток клапана. Вспомогательными элементами в строении рокера являются втулки, которые снижают трение.

Распространенные поломки

Так как во время работы боёк рокера и само коромысло подвергаются различным тепловым и механическим нагрузкам, то это, в свою очередь, приводит к их повреждению и износу.

Если вы замечаете, что снижается отдача от ДВС в разных режимах работы, или же слышите характерное постукивание в головке блока цилиндров, то это значит, что рокер сломался. Также очень часто разламывается само коромысло, а это значит, что вышел из строя клапан. Внешние признаки разлома рокера точно такие же, как и при неисправности любой детали ГРМ.

Коромысло (рокер) клапана в устройстве ГРМ

Рокеры, или коромысла клапанов, входят в состав деталей механизма ГРМ некоторых автомобильных двигателей, чаще всего, так называемой, классической конструкции. В современных двигателях, после окончательного перехода к верхнему расположению распределительных валов, рокеры встречаются редко.

Обычно их применение может быть вызвано отступлением от стандартной конструкции клапанного механизма, например, ради уменьшения габаритов двигателя.

Иными словами, моторный отсек может быть таким маленьким, что инженерам приходится менять компоновку деталей двигателя, чтобы полученный агрегат «вписался» в заданное пространство.

https://www.youtube.com/watch?v=mjzAfHw4qos\u0026pp=YAHIAQE%3D

Кованные спортивные детали двигателя крепче обычных, так как при ковке структура металла укрепляется от механического воздействия

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из:

  1. распределительного вала;
  2. толкателей;
  3. клапанов;
  4. коромысла;
  5. штанги;
  6. привода.

1. Распределительный вал. Вращение распределительного вала приводит к своевременному открытию и закрытию клапанов газораспределительного механизма в зависимости от последовательности работы цилиндров двигателя, учитывая фазы газораспределения газов в механизме. Изготавливают распределительный вал из высокопрочной закаленной стали или чугуна. На валу ГРМ имеются опорные шейки и кулачки.

Форма кулачков влияет на рабочие процессы распределения горючей смеси и газов, частоту и время открытия, закрытия клапанов. В торце распределительного вала ГРМ крепится звездочка (на которую устанавливается цепь) или шкив привода вала (на которую одевается ремень). Вал устанавливается в корпусе на подшипниках. В целях предотвращения осевых смещений распределительный вал имеет упорный фланец.

2. Толкатели. Толкатели – это детали газораспределительного механизма, которые служат для передачи усилий от кулачков распределительного вала к штангам коромысел. Толкатели изготавливают из высокопрочной стали или чугуна.

Виды толкателей: роликовые, цилиндрические, грибовидные.

Движение толкателей происходит в корпусах, закрепленных на блоке цилиндров или по направляющим.

3. Клапаны. Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов. Различают впускные и выпускные клапаны. Впускные служат для впуска горючей смеси, а выпускные клапаны служат для выпуска отработавших газов.

Конструкция клапана. Клапан состоит из стержня и головки. НА клапанной головке имеется кромка под 45 градусов для лучшего прилегания клапана. Впускной клапан отличается от выпускного диаметром.

Выпускной клапан значительно больше по диаметру, чем впускной, так как объем отработавших газов превышает объем подающейся горючей смеси. Клапаны ГРМ установлены в головке блока цилиндров. Место их соединения называется седлом и имеет конусную форму.

Для герметизации цилиндра предназначен клапанный механизм. Для улучшения герметизации цилиндра проводят процесс под названием притирка клапанов.

Впускные клапаны изготавливают из стали с хромистым покрытием, а выпускные клапаны из жаропрочной стали. Седла клапанов изготавливают из жаропрочного чугуна.

Движение стержней клапанов осуществляется по направляющим втулкам, которые изготавливаются из чугуна или стали. Направляющие соединены с головкой блока цилиндров. Клапаны оснащены внутренней и наружной пружинами. Пружины же крепятся с помощью тарелок, сухарей и шайб.

Открытие клапанов осуществляется через усилие, которое передается от распределительного вала на клапан.

Газораспределительный механизм современных двигателей устроен таким образом, что на каждый цилиндр двигателя имеется по два клапана впуска и два клапана выпуска. Для снятия клапанов используют рассухариватели клапанов.

4. Штанги

Штанги служат для передачи усилия от толкателей к коромыслам. Штанги толкателей могут иметь форму полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливают из износостойкого алюминиевого сплава, крепятся с одной стороны к коромыслу, а с другой – к толкателю.

5. Коромысло

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапанам. Коромысло выполнено в виде рычага с двумя плечами, который крепится на оси. При этом одно плечо длиннее, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливают из прочной стали. Устанавливают коромысло на оси, которая крепится к головке цилиндров, на специальных втулках. Втулки предназначены для уменьшения трения между осью и коромыслом.

  Объем топливного бака на Лада Калина объём бензобака

  • 6. Привод распределительного вала
  • Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала при помощи привода, который может быть, как мы говорили цепной, шестеренчатый, ременной.
  • Скорость вращения распределительного вала в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленчатого вала, что обеспечивается передаточным числом звездочки, либо размером шкива.
  • Таким образом, за два вращения коленчатого вала, распределительный вал совершит только одно вращение, что необходимо для осуществления одного рабочего цикла.
  • Часто встречается в обиходе автомобилистов такой термин, как тепловой зазор.

Типы, конструкция и комплектация осей коромысел

Оси делятся на несколько типов по количеству устанавливаемых коромысел и по некоторым конструктивным особенностям.

https://www.youtube.com/watch?v=r03PusIvoiw\u0026pp=ygVN0JrQvtGA0L7QvNGL0YHQu9C-ICjRgNC-0LrQtdGAKSDQutC70LDQv9Cw0L3QsCDQsiDRg9GB0YLRgNC-0LnRgdGC0LLQtSDQk9Cg0Jw%3D

По количеству устанавливаемых коромысел оси бывают:

  • Индивидуальные;
  • Групповые.

Индивидуальная ось — деталь, несущая только одно коромысло и крепеж (упорную шайбу или гайку). Индивидуальные оси коромысел используются, как правило, в двигателях с двумя клапанами на цилиндр, поэтому количество осей в них вдвое больше цилиндров.

Читайте также:  Комбайн колос ск 6

Такая ось выполняется заодно со стойкой, поэтому она монтируется на ГБЦ без дополнительных деталей, вся конструкция получается проще и легче. Однако индивидуальная ось коромысел не подлежит ремонту в случае неисправности, она просто меняется в сборе.

Читать далее: Ремонт и замена ремня безопасности (удлинителя, заглушки и пр.) своими руками

Групповая ось — деталь, несущая несколько коромысел и сопутствующие детали (пружины, упорные шайбы, штифты). На одной оси может располагаться от 2 до 12 коромысел в зависимости от конструкции двигателя и количества цилиндров.

Так, на моторах с раздельными ГБЦ для каждого цилиндра используются оси с двумя коромыслами, на некоторых 6-цилиндровых моторах с раздельными ГБЦ на три цилиндра используется по две оси с шестью коромыслами, на рядных 4-х, 5-ти и 6-ти цилиндровых двигателях используются оси с 8-ю, 10-ю и 12-ю коромыслами соответственно, и т.д.

Количество групповых осей коромысел в одном рядном или V-образном двигателе с единой для ряда цилиндров ГБЦ может быть 1, 2 или 4. В моторах с двумя клапанами на цилиндр используется одна или две оси (в случае с раздельной ГБЦ), в моторах с четырьмя клапанами на цилиндр используется две или четыре оси. Количество осей в двигателях с индивидуальными ГБЦ соответствует числу головок.

Групповые оси коромысел устроены несложно. Их основу составляет собственно ось — стальной вал со сквозным продольным каналом и рядом поперечных отверстий по числу устанавливаемых коромысел. Крайние поперечные отверстия обычно используются для фиксации оси в стойках с помощью шплинтов и упорных шайб.

На ось через втулки (подшипники скольжения из бронзы или других материалов) монтируются коромысла, во втулках выполнены проточки и каналы для подачи масла из оси в коромысла.

Пары коромысел позиционируются с помощью надетых на ось распорных цилиндрических пружин.

Ось устанавливается на ГБЦ с помощью ряда стоек — двух крайних и нескольких основных (центральных), расположенных между коромыслами.

Ось может устанавливаться в стойки свободно или запрессовываться в них. Оси коромысел четырехклапанных двигателей могут устанавливаться на сдвоенные стойки, которые обеспечивают правильное позиционирование деталей ГРМ. На нижних поверхностях стоек выполнены штифты для центровки и отверстия под шпильки/болты крепления.

Конструкция оси коромысел с подачей масла через центральную стойку

Подача масла в ось коромысел может осуществляться двумя способами:

  • Через одну из стоек;
  • Через отдельную подводящую трубку.

В первом случае одна из крайних или центральных стоек имеет канал, через который масло поступает из соответствующего канала ГБЦ в ось коромысел. Во втором случае с одного торца к оси коромысел подводится металлическая трубка, соединенная с масляным каналом в ГБЦ.

В целом, оси коромысел всех типов имеют простую конструкцию, а потому надежны и долговечны, хотя и эти детали могут выходить из строя — в этом случае их необходимо ремонтировать или менять.

Боек — коромысло

Боек коромысла шлифуют по шаблону до выведения следов изнашивания; при уменьшении высоты бойка за пределы допускаемой и при снижении твердости бойка его наваривают электродами Т-590 или Т-620 и обрабатывают по шаблону под нормальный размер или наплавляют другими электродами и закаливают до необходимой твердости.  

В схеме I боек коромысла 4 плоский, тарелка толкателя 5 — сферическая, в схеме II — наоборот. Инверсия устраняет поперечные нагрузки на толкатель.  

В конструкции 1 боек коромысла выполнен плоским, тарелка толкателя — сферической; в инвертированной схеме / / боек — сферическим, тарелка толкателя — плоской. Результатом инверсии является уменьшение поперечных усилий на толкатель. Кроме того, боек можно выполнить цилиндрическим, что обеспечивает линейный контакт в сочленении, тогда как в конструкции по схеме / контакт точечный.  

В схеме I боек коромысла 4 плоский, тарелка толкателя 5 — сферическая, в схеме II — наоборот. Инверсия устраняет поперечные нагрузки на толкатель.  

Регулировка зазоров между клапанами и коромыслами.  
  1. При уменьшении этого зазора удлинившийся клапан, упираясь в боек коромысла, неплотно прилегает к своему гнезду, вследствие чего снижается компрессия в цилиндре, фаски выпускных клапанов обгорают из-за нарушения отвода тепла, а стержни клапанов заедает в направляющих втулках.  
  2. Износ торцов стержня клапана, штанги, толкателя, а также бойка коромысла, изгиб штанги увеличивают зазор в передаточных деталях механизма газораспределения, что приводит к неполному открытию клапанов, ограничивает газообмен в цилиндрах и создает шум при работе двигателя.  
  3. Между коромыслами на их оси установлены распорные пружины и регулировочные шайбы для центровки бойка коромысла по оси клапана.  

Коромысла изготовляют из стали или ковкого чугуна. Боек коромысла подвергают закалке, затем шлифуют и полируют.  

Декомпрессионный механизм с регулировочными болтами 6, показанный на рисунке 31 в, регулируют при закрытом состоянии клапана. Отпускают контргайку 7 и ввертывают болт 6 до тех пор, пока головка этого болта не коснется коромысла, а боек коромысла — торца стержня закрытого клапана.  

При наличии компенсаторов во многих случаях отпадает необходимость выдерживать предельно высокую точность сопряженных деталей, этим облегчается процесс их изготовления, уменьшается стоимость изделия.

Особенно ощутимый эффект дает использование компенсаторов при многозвенных размерных цепях, например в газораспределительном механизме двигателя, где в длинной цепочке, состоящей из 10 взаимосвязанных деталей, температурные изменения и износ компенсируются одним винтом у бойка коромысла.  

К поверхностям скольжения газораспределительного механизма масло поступает под давлением из канала 4 блока цилиндров через маслоподводящий кронштейн 5 я пустотелую ось толкателей.

По сверлениям в оси масло направляется для смазки опорных поверхностей толкателей, а по сверлениям в толкателе, штанге, регулировочном винте коромысла, в коромысле смазка подается к шаровым опорным поверхностям штанги и к втулке коромысла.

Боек коромысла и стержень клапана смазываются путем разбрызгивания масла, поступающего через сверление в верхней части коромысла.  

Схема установки распределительных шестерен.  

На валике / / ( рис. 7) декомпрессора, вращающегося з кронштейнах 14, установлено четыре винта 36, расположенных против выпускных клапанов.

Угловое расположение рычага относительно корпуса 5 и соответственно валика декомпрессора определяется двумя положениями фиксатора. Декомпрессор включается при помощи рукоятки 7 ( рис.

36) ( при дистанционном управлении из кабины) или рычагом 10 при ручном управлении. При включении декомпрессора винт 36 ( рис. 7), воздействуя через боек коромысла, открывает клапан.  

Клапаны при работе подвергаются воздействию высоких температур и разъедающему действию газов.

Температура выпускных клапанов достигает 600 — 800 С, а впускных-300 — 400 С, причем более низкая температура впускных клапанов имеет место ввиду охлаждения их воздухом при такте впуска.

Поэтому клапаны изготовляют из легированной стали: впускные — из хромистой или хромоникелевой стали, выпускные-из жаростойкой силь-хромовой стали. Конец стержня клапана подвергается термической обработке, которая уменьшает износ торца от действия бойка коромысла.  

Штанги

Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам. Штанга должна иметь достаточную жесткость, устойчивость на продольный изгиб, небольшую массу и износоустойчивость рабочих поверхностей.

Для снижения массы стержни штанг чаще всего выполняют трубчатыми. В верхний и нижний концы стержней вставляют наконечники. Как правило, на нижнем наконечнике имеется сферическая головка, а на верхнем – сферическая головка или сферическое гнездо.

Верхний конец штанги, которым она упирается в клапанное коромысло придается сферическая форма, если в клапанном коромысле не предусмотрен регулировочный винт в точке контакта со штангой.

Если же винт стоит, то в торце штанги делается лунка под шарообразную головку регулировочного винта, стоящего в клапанном коромысле.

Стержни штанг изготовляют из малоуглеродистой стали или алюминиевого сплава. Опорные поверхности наконечника подвергаются термической обработке и шлифуются. В некоторых двигателях для подачи масла от толкателей к коромыслам в наконечниках имеются осевые каналы.

Поскольку наиболее частой неисправностью штанги является продольный изгиб, при ремонте двигателя все штанги обязательно проверяют на прямолинейность, катая их по плоской поверхности либо вращая вокруг оси в специальном станке.

Выбор новых запчастей

Подобрать рокеры не так уж сложно. Самый надежный результат дает поиск по VIN-коду, однако вариант с поиском по параметрам двигателя тоже подойдет. Дело в том, что на многие двигателя выпускают рокеры новых образцов

. Они могут несколько отличаться от заводских комплектующих, однако со своими задачами справляются ничуть не хуже. У автолюбителя, находящего в поисках рокера, есть следующие варианты:

  • Искать автозапчасть по параметрам транспортного средства – марке и модели, году выпуска, а также техническим параметрам двигателя;
  • Вести поиск по VIN-коду:
  • Искать рокер по коду имеющейся детали.

. Зачастую в ходе таких поисков удается получить и код требуемой автозапчасти. Далее, нужно лишь уточнить совместимость. В случае выбора комплектующих силового агрегата и смежных с ним элементов ошибок допускать нельзя, так что мы категорически рекомендуем уточнять совместимость.

Вывод

Коромысла клапанов – это далеко не те элементы автомобильных силовых агрегатов, которые часто выходят из строя. Если это все же произошло, их замена должна быть осуществлена как можно скорее.

При разломе рокера (самый худший вариант) в худшую сторону меняется и работа двигателя. Замену рокера рекомендовано поручать проверенным специалистам, однако при большом желании все работы может сделать и рядовой автолюбитель.

Касательно запчастей для ремонта – отдавайте предпочтение или оригиналам, или продукции от известных производителей с безупречной репутацией.

Перспективы применения в ГРМ [ править | править код ]

В современных двигателях наблюдается устойчивая тенденция к постепенному повышению частоты вращения . Применение схемы ГРМ OHV сейчас ограничено относительно тихоходными ДВС с большими рабочими объёмами. Схема SOHC уступает место DOHC. Применимость коромысел в быстроходных ДВС поэтому уменьшается, что обусловлено такими причинами:

  Шумоизоляция Ваз 2114 своими руками по инструкции

  • чем больше деталей между кулачком и клапаном, тем выше инерция привода;
  • чем больше деталей между кулачком и клапаном, тем меньше жёсткость.

В тихоходных, например судовых, ДВС применение схемы OHV является основным поэтому коромысла сейчас используют все основные производители .

Рокер (коромысло) — механизм, который используется для передачи энергии вращения распределительного вала на впускной или выпускной клапан.

Рокеры (или коромысла) выступают посредниками при передаче вращения. Кулачок распредвала давит на рокер, а тот передает толчок клапану, вызывая его открытие. В дальнейшем, подпружиненный клапан сам толкает рокер на место, как только кулачок распредвала выходит на «круглый» участок. Этот простой механизм на деле оказывается очень эффективным в работе.

Наибольшую нагрузку рокер испытывает в момент износа распредвала, и при нарушении тепловых зазоров клапанов. В этом случае распределенное давление изменяется на ударную нагрузку, что приводит к взаимному износу и рокера и распредвала. В этом случае требуется замена рокеров.

1-2 — рокеры (коромысла).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector