Фазы газораспределения

Моменты открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов (окон), выраженные в углах поворота коленчатого вала относительно мертвых точек, называются фазами газораспределения. Так, у двигателя ЗИЛ-157К впускной клапан открывается за 12°30' до в. м. т. и закрывается через 59°30' после н. м. т. Таким образом, процесс впуска длится не 180, а 252°; столько же продолжается и выпуск. Благодаря опережению открытия впускного клапана к началу движения поршня вниз проходное сечение становится достаточно большим и наполнение цилиндра улучшается. Запаздывание закрытия клапана позволяет использовать инерцию газового потока для лучшего наполнения цилиндров.

Опережение открытия и запаздывание закрытия выпускного клапана способствуют улучшению очистки цилиндра. Улучшение очистки и наполнения цилиндров обеспечивает получение наибольшей мощности и экономичности двигателя.

Выбор величины фаз газораспределения производится на заводах и в лабораториях экспериментальным путем при наладке опытных образцов двигателей. Графически фазы газораспределения изображаются в виде круговой диаграммы, которая называется диаграммой фаз газораспределения.

На рис. 17 изображены диаграммы фаз газораспределения двигателей ЗИЛ-157К и ЯАЗ-М206. Из диаграммы фаз газораспределения четырехтактного двигателя видно, что есть период, когда оба клапана открыты одновременно. Это происходит в тот момент, когда вследствие опережения открытия впускной клапан уже открыт, а выпускной клапан вследствие запаздывания закрытия еще открыт. Перекрытие клапанов улучшает очистку и наполнение цилиндров.

Рис. 17. Диаграммы фаз газораспределения: а - двигатель ЗИЛ-157К; б - двигатель ЯАЗ-М206

Клапанные зазоры. Наибольшему тепловому воздействию подвергаются клапаны. Так, средняя температура головки выпускного клапана достигает 700 - 900° С, а впускного - 300 - 400° С. Остальные же детали механизма нагреваются значительно меньше. Неравномерность нагрева вызывает неравномерные тепловые деформации деталей.

Если зазор между клапаном и толкателем слишком мал, то при нагревании двигателя стержни клапанов удлинятся и клапаны не смогут плотно сесть в гнезда. Это приведет к утечке газов из цилиндра, падению компрессии, снижению мощности двигателя и к перебоям в его работе.

Если неплотно закрыт впускной клапан, то раскаленные газы, попадая во впускной трубопровод, вызовут хлопки и выстрелы в карбюраторе. Если неплотно закрыт выпускной клапан, то выстрелы слышны в глушителе. Если зазор между клапаном и толкателем слишком велик, открытие клапанов будет неполным, продолжительность процессов впуска и выпуска сократится, очистка и наполнение цилиндров ухудшатся, понизятся мощность и экономичность двигателя.

Большой зазор вызывает стук клапанов и их быстрый износ.

Во избежание этих ненормальных явлений необходимо периодически проверять и регулировать клапанные зазоры.