Устройство, техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма автомобиля: ЗИЛ 130

МИНИСТЕРСТВО   ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО   ОБРАЗОВАНИЯ,

ПОДГОТОВКИ    И    РАССТАНОВКИ   КАДРОВ    РЕСПУБЛИКИ  САХА ЯКУТИИ

 

 

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ  РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

«ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ УЧИЛИЩЕ № 30»

 

 

Профессия: «Автомеханик»

Специальность: «Слесарь по ремонту автомобилей»

 

 

 

 

 

ВЫПУСКНАЯ ПИСЬМЕННАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему: «Устройство, техническое обслуживание и ремонт газораспределительного механизма автомобиля: ЗИЛ 130»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил  учащийся  группы АC 3/3

                                                                        Маслов Артур Викторович

                                                                        Проверил  преподаватель

                                                                         Пикулин Сергей Николаевич

 

 

п.Айхал

2014 г

 

 

Содержание

 

 

 

Введение……………………………………………………………………….......…3

1.  Назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма ЗИЛ 130………………………………………………………………….........4

1.1  Назначение……………………………………………………...…….…....…....4

1.2 Устройство газораспределительного  механизма………………..…….…........4

2  Принцип работы газораспределительного  механизма……………………………….…………………………………………….……...11

3 Техническое обслуживание  и ремонт газораспределительного  механизма………………………………………………………………………………….…13

3.1 Техническое обслуживание  …...........................................................................13

3.2 Ремонт газораспределительного  механизма ………………………………...16

4 Основные неисправности  механизма и способы их устранения…………......18

5 Охрана труда и техника  безопасности …………………………………….…...21

Заключение…………………………………………………………………………23

Литература………………………………………………………………….......…..25

 

 

 

 

 

Введение

Изобретенный более ста лет назад автомобиль прочно занял ведущее место в жизни человека. По мере развития техники он совершенствуется, становясь более сложной энергетической установкой мощностью от нескольких десятков до 1000 и более лошадиных сил.

Представить современную жизнь без автомобилей невозможно, они окружают нас повсюду — в производстве и быту. По объёму перевозимых грузов автомобильный транспорт занимает ведущее место в нашей стране и в мире.

На сегодняшний день автомобилестроение испытывает колоссальное развитие. Для производства автомобилей используются высокие технологии и современное оборудование.

На долю автомобильного транспорта в народном хозяйстве России приходится свыше двух третей перевозимых грузов. Такое массовое использование автомобилей объясняется тем, что они могут доставлять пассажиров и грузы от места отправления до места назначения без пересадки и перегрузки.

Цель: исследование устройства, технического обслуживания и ремонта газораспределительного механизма  автомобиля «ЗИЛ-130»

Для достижения поставленной цели я определил основные задачи, которые необходимо решить:

• Рассмотреть назначение, устройство и принцип работы газораспределительного механизма

• Проанализировать техническое обслуживание и ремонта газораспределительного механизма

• Раскрыть основные неисправности газораспределительного механизма

 и способы их устранения.

 

 

 

1. Назначение, устройство и принцип  работы

газораспределительного механизма ЗИЛ 130

 

1. Назначение

Механизм газораспределения предназначен для своевременного впуска в цилиндры горючей смеси и выпуска из них отработавших газов.

Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания обеспечивает распределение топливно-воздушной смеси по цилиндрам и выпуск отработавших газов.

 

2. Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из распределительных шестерен, распределительного вала, толкателей, штанг, коромысел с деталями крепления, клапанов, пружин головок с деталями крепления и направляющих втулок клапанов (рис. 1).

 

Рис. 1: Детали механизма газораспределения

(1 – распределительный вал; 2 –  толкатель; 3 – направляющая толкателей;4 – штанга; 5 – регулировочный  винт; 6 – коромысло; 7 – контргайка; 8 – втулка; 9 – тарелка; 10 – пружина  внутренняя; 11 – пружина наружная; 12 – шайба; 13 – сухарь; 14 – впускной  клапан; 15 – выпускной клапан; 16 –  фланец; 17 – шестерня)

Распределительный вал отковывают из углеродистой стали. Устанавливают его в отверстия стенок и ребрах картера. Для этой цели на валу имеются цилиндрические шлифованные опорные шейки. Для уменьшения трения между шейками вала и опорами в отверстия запрессовывают втулки, внутренняя поверхность которых покрыта  антифрикционным слоем.

В двигателе привод распределительного вала осуществляется от шестерни коленчатого вала через промежуточные шестерни, расположенные на заднем торце блока двигателя (рис. 2). От осевого перемещения вал фиксируется корпусом подшипника задней опоры, который крепится к блоку тремя болтами.

 

Рис. 2: Совмещение меток распределительных шестерен:

(1- шестерня коленчатого вала; 2- шестерня распределительного вала;3- установочные метки)

 Распределительный вал  имеет кулачки — выступы определенного  профиля, задающие порядок и время  открытия и закрытия клапанов. Он расположен в головке и  приводится во вращение от  коленчатого вала.         

При эксплуатации двигателя происходит износ деталей газораспределительного механизма, приводящий к увеличению теплового зазора. Поэтому периодически возникает необходимость в его регулировке, операции довольно трудоёмкой и ответственной. Неправильно установленный тепловой зазор приводит к неплотному закрыванию клапанов или характерному металлическому стуку, вызывающему повышенный износ деталей газораспределительного механизма.

 Гидравлические компенсаторы  зазоров в газораспределительном  механизме обеспечивают его безударную  работу и полное закрытие клапанов.

  Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня (рис. 3). Диаметр головки впускного клапана больше, чем выпускного. Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны (или их головки) - из жаростойкой стали. В  двигателе ЗиЛ-130 впускные и выпускные клапана выполнены в головках цилиндров и заканчиваются вставными гнездами из жаропрочного чугуна.

Рис. 3: Клапаны:

(1 – выпускной клапан ; 2 – натриевое  наполнение ; 3 – впускной клапан)

 

Рабочая поверхность головки клапана (фаска) обычно имеет угол 30°. Фаску головки клапана тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики для крепления упорной шайбы пружины клапана. Стержни клапанов перемещаются в направляющих втулках чугунных или металлокерамических.

 Клапан прижимается  к седлу одной или двумя  пружинами. При двух пружинах  направление их витков должно  быть различным, чтобы при поломке  одной из них ее витки не  могли попасть между витками  другой.

Выпускные клапаны двигателей принудительно поворачиваются при работе, что предотвращает их заедание и обгорание. Механизм поворота состоит из неподвижного корпуса 1 (рис. 4. а - г), пяти шариков 2 с возвратными пружинами 9, дисковой пружины 8 и опорной шайбы 3 с замочным кольцом 4. Корпус 1 установлен на направляющей втулке 10 клапана в углублении головки цилиндров и имеет секторные пазы для шариков 2. Опорная шайба 3 и дисковая пружина 8 с зазором надеты на выступ корпуса. При закрытом клапане (рис. 4, б), когда усилие его пружины 5 невелико, дисковая пружина 8 выгнута наружной кромкой кверху, а внутренней кромкой опирается на заплечик корпуса 1. При открытии клапана усилие его пружины 5 увеличивается, дисковая пружина 8 распрямляется и ложится на шарики 2 (рис. 4, в). Усилие пружины 8 передается на шарики 2, и они, перекатываясь по секторным пазам корпуса, поворачивают дисковую пружину и опорную шайбу, а следовательно, пружину клапана и клапан.

При закрытии клапана усилие его пружины уменьшается, дисковая пружина 8 прогибается и упирается в заплечик корпуса, освобождая шарики 2, которые под действием пружины 9 возвращаются в исходное положение.

Рис. 4: Выпускной клапан:

а – выпускной клапан, б – клапан закрыт, в – клапан открыт, г – детали механизма

(1 – корпус механизма поворота; 2 – шарики; 3 – опорная шайба; 4 – замочное кольцо; 5 – пружина  клапана; 6 – упорная шайба пружины; 7 – сухарики;

8 – дисковая пружина; 9 – возвратная  пружина; 10 – направляющая втулка;

11 – металлический натрий)

Для предотвращения попадания масла в цилиндр по зазору между стержнем клапана и направляющей втулкой 2 на ней или стержне клапана устанавливают резиновое уплотнение в виде колпачка 1 или сальника 3 (рис. 5).

Рис. 5: Уплотнения клапанов: а), б):

(1 – колпачок; 2 – направляющая  втулка; 3 – сальник; 4 – лабиринтное  уплотнение)

 

Толкатели изготовляют из стали, пустотелые (рис. 7). Толкатели имеют наплавленную чугунную пятку, соприкасающуюся с кулачком. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми. Толкатели имеют углубления, в которые входят нижние концы штанг. Перемещаются толкатели в направляющих, выполненных в блоке цилиндров, или в привёрнутых к нему корпусах направляющих.

Штанги изготовляют полыми из стали со стальными сферообразными наконечниками (рис. 7), которыми штанга упирается с одной стороны в толкатель, а с другой - в сферическую поверхность регулировочного винта.

Коромысла передают усилие от  штанги к клапану (рис. 7). Изготовляют их из стали в виде двуплечего рычага, посажен на ось. В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. Полая ось закреплена в стойках на головке цилиндров. От продольно перемещения коромысло удерживается сферической пружиной. На двигателях ЗИЛ 130 коромысло  неравноплечие. В короткое плечо завернут регулировочный винт с контргайкой, упирающийся в сферическую поверхность наконечника штанги

Рис. 6: Детали клапанного механизма:

(1 – коромысло клапана; 2 – контргайка; 3 – регулировочный винт коромысла; 4 – штанга толкателя; 5 – толкатель; 6 – зона закалки)

 

 

2. Принцип работы газораспределительного  механизма

 

Механизм газораспределения двигателя ЗИЛ-130 приведен на (рис. 3) . Усилие от кулачков 6 и 7 распределительного вала через толкатели 20, штанги 19 и коромысла 14 передается клапанам, которые открываются, сжимая пружины 12. Закрытие клапанов происходит под действием сжатых пружин. На общем для обоих рядов цилиндров распределительном вале имеются также шестерни 21 привода масляного насоса и прерывателя-распределителя, а также эксцентрик 5 привода топливоподкачивающего насоса. Распределительный вал расположен в блоке цилиндров и шестерней 1 приводится от коленчатого вала; частота вращения распределительного вала должна быть в 2 раза меньше частоты вращения коленчатого вала.

Рис. 7: Механизм газораспределения:

(1 – шестерня распределительного  вала; 2 – упорный фланец; 3 – распорное  кольцо; 4 – опорные шейки; 5 –  эксцентрик привода топливного  насос;

6 – кулачки выпускных клапанов; 7 – кулачки впускных клапанов; 8 – втулки;

9 – впускной клапан; 10 – направляющая  втулка; 11 – упорная шайба;

12 – пружина; 13 – ось коромысел; 14 – коромысло; 15 – регулировочный  винт; 16 – стойка оси коромысел; 17 – механизм поворота выпускного  клапана;

18 – выпускной клапан; 19 – штанга; 20 – толкатели; 21 – шестерня привода  масляного насоса и прерывателя-распределителя)

Для ограничения осевых перемещений распределительного вала между шестерней 1 и передней опорной шейкой 4 установлено распорное кольцо 3, которое обеспечивает зазор (0,08 – 0,208 мм) между упорным фланцем 2 и шестерней 1.

Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов дает возможность улучшить форму камеры сгорания, наполнение цилиндров и условия сгорания рабочей смеси. Лучшая форма камеры сгорания позволяет повысить также степень сжатия, мощности и экономичность двигателя.

Для лучшей очистки цилиндров от отработавших газов выпускной клапан должен открываться до достижения поршнем нижней мёртвой точки, а закрываться после верхней мёртвой точки. С целью лучшего наполнения цилиндров смесью впускной клапан должен открываться до достижения поршнем верхней мёртвой точки, а закрываться после прохождения нижней мёртвой точки. Период, в течение которого одновременно открыты оба клапана (впускной и выпускной), называют перекрытием клапанов.

Фазы газораспределения – это моменты начала открытия и конца закрытия клапанов, выраженные в градусах угла поворота коленчатого вала относительно мертвых точек.

Фазы газораспределения подбирают на заводах опытным путём в зависимости от быстроходности двигателя и конструкции его впускной и выпускной систем (рис. 8). При этом стремятся использовать колебательное движение газов во впускной и выпускной системах таким образом, чтобы к концу закрытия впускного клапана перед ним оказалась бы волна давления, а к концу закрытия выпускного клапана за ним была бы волна разрежения. При таком подборе фаз газораспределения удаётся одновременно улучшить заполнение цилиндров свежей смесью, и их очистку от отработавших газов.

Рис. 8:  Диаграмма фаз газораспределения:

(1 – впуск; 2 – выпуск )

 

 

Правильность установки механизма верхней мёртвой точки газораспределения определяется зацеплением распределительных шестерен с имеющимися на них метками. Отклонение при установке фаз газораспределения хотя бы на 2 зуба шестерни или звёздочки распределительного вала приводит к удару клапана о поршень, потери компрессии, выходу из строя клапана или двигателя.