Принцип работы грм

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

• Способы привода клапанов

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных).

Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема. Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала — зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше.

Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия. При обрыве ремня распредвал останавливается, а коленвал продолжает вращаться.

Чем это грозит? В простых двухклапанных моторах, где, как правило, поршень конструктивно не достает до головки открытого клапана, ремонт ограничивается заменой ремня. В современных многоклапанных двигателях при обрыве ремня поршни ударяются о клапана, «зависшие» в открытом состоянии. В результате сгибаются стержни клапанов, а также могут разрушиться направляющие втулки клапанов. В редких случаях разрушается поршень.

Еще тяжелее при обрыве ремня приходится дизелям. Так как камера сгорания у них находится в поршнях, то в ВМТ у клапанов остается очень мало места. Поэтому при зависании открытого клапана разрушаются толкатели, распредвал и его подшипники, велика вероятность деформирования шатунов. А если обрыв ремня произойдет на высоких оборотах, возможно даже повреждение блока цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленвала. За это время должны последовательно открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал должен вращаться в два раза медленнее коленвала, а, следовательно, шестерня распредвала всегда в два раза больше шестерни коленвала. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При такте впуска, когда поршень движется от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, рабочего хода и выпуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, для правильной установки на шестернях ГРМ делают метки.

Привод клапанов может осуществляться разными способами.

При нижнем расположении распредвала, в картере двигателя, усилие от кулачков передается через толкатели, штанги и коромысла.

При верхнем расположении возможны три варианта: привод коромыслами, привод рычагами и привод толкателями.

Коромысла (другие названия – роликовый рычаг или рокер) изготавливают из стали.

Коромысло устанавливают на полую ось, закрепленную в стойках на головке цилиндров.

Одной стороной коромысла упираются в кулачки распредвала, а другой воздействуют на торцевую часть стержня клапана.

В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку.

От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрической пружины.

Во время работы двигателя в связи с нагревом клапанов их стержни удлиняются, что может привести к неплотной посадке клапана в седло.

Поэтому между стержнем клапана и носком коромысла должен быть определенный тепловой зазор.

Во втором варианте распредвал располагается над клапанами, и приводит их в действие посредством рычагов.

Кулачки распределительного вала действуют на рычаги, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его.

Регулировочный болт ввернут во втулку головки цилиндров и стопорится контргайкой.

Существуют ГРМ, в которых между рычагом и клапаном устанавливается гидрокомпенсатор.

Такие механизмы не требуют регулировки зазора.

И, наконец, при третьем варианте привода распределительный вал при вращении воздействует непосредственно на толкатель клапана.

Существует три варианта исполнения толкателей – механические (жесткие), гидротолкатели (гидрокомпенсаторы) и роликовые толкатели.

Первый тип в современных моторах практически не используется, в связи с большой шумностью работы и необходимостью частой регулировки зазора клапанов.

Второй тип наиболее широко применяется, так как не требует настройки и регулировки теплового зазора, а работа отличается мягкостью и гораздо меньшим шумом.

Гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла.

Работа гидрокомпенсатора основана на свойстве несжимаемости моторного масла, которое постоянно заполняет его внутреннюю полость и перемещает поршень при появлении зазора в приводе клапана.

Роликовые толкатели чаще всего применяются в спортивных и форсированных двигателях, так как позволяют улучшить динамические характеристики автомобиля за счет снижения трения.

В месте контакта с кулачком распредвала у них находится ролик. Поэтому кулачок не трется, а катится по толкателю. Вследствие этого роликовые толкатели выдерживают более высокие нагрузки и обороты, а также позволяют обеспечить более высокий подъем клапанов.

Недостатки – большая стоимость и вес, а, значит, и большие нагрузки на детали ГРМ

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Устройство и принцип работы распредвала

19.09.2013
#Вал распределительный
# ГРМ
# Газораспределительный механизм

Устройство и принцип работы распредвала

Двигатель автомобиля представляет собой сложнейший механизм, одним из важнейших элементов которого является распределительный вал, входящий в состав ГРМ. От точной и бесперебойной работы распределительного вала во многом зависит нормальная работа двигателя.

Одну из самых важных функций в работе двигателя автомобиля выполняет распределительный вал, который является составной частью газораспределительного механизма (ГРМ). Распредвал обеспечивает впуск-выпуск тактов работы двигателя.

В зависимости от того, каково устройство двигателя, газораспределительный механизм может иметь нижнее или верхнее расположение клапанов. На сегодняшний день чаще встречаются ГРМ с верхним расположением клапанов. Такая конструкция позволяет ускорить и облегчить процесс обслуживания, включающий регулировку и ремонт распределительного вала, для которого потребуются запчасти на распредвал.

Устройство распределительного вала

С конструктивной точки зрения распределительный вал двигателя связан с коленвалом, что обеспечивается благодаря наличию цепи и ремня. Цепь или ремень распределительного вала надеваются на звездочку коленчатого вала или на шкив распредвала. Такой шкив распредвала, как разрезная шестерня, считается наиболее практичным и эффективным вариантом, поэтому достаточно часто используется для тюнинга двигателей с целью увеличения их мощности.

Подшипники, внутри которых происходит вращение опорных шеек распредвала, располагаются на головке блока цилиндров. Если крепления шеек выходят из строя, для их ремонта используют ремонтные вкладыши распределительного вала.

Для того чтобы избежать осевого люфта, в конструкцию распределительного вала входят специальные фиксаторы. Непосредственно по оси вала проходит сквозное отверстие, предназначенное для смазки трущихся деталей. Это отверстие закрывается сзади при помощи специальной заглушки распределительного вала.

Важнейшей составной частью распредвала являются кулачки, количество которых указывает на количество впускных-выпускных клапанов. Кулачки отвечают за выполнение основной функции распределительного вала — регулирование фаз газораспределения двигателя и регулирование порядка работы цилиндров.

Каждый клапан оснащен кулачком. Кулачок набегает на толкатель, способствуя открыванию клапана. После того, как кулачок сходит с толкателя, мощная возвратная пружина обеспечивает закрывание клапана.

Кулачки распределительного вала находятся между опорными шейками. Газораспределительную фазу распредвала, зависящую от числа оборотов двигателя и от конструкции впускных-выпускных клапанов, определяют опытным путем. Подобные данные для конкретной модели двигателя можно найти в специальных таблицах и диаграммах, которые специально составляет производитель.

Как работает распределительный вал?

Конструктивно распредвал располагается в развале блока цилиндров. Зубчатая или цепная передача коленвала приводит в действие распредвал. Когда распределительный вал вращается, кулачки оказывают воздействие на работу клапанов. Данный процесс будет происходить правильно только в случае строгого соответствия с порядком работы цилиндров двигателя и с фазами газораспределения.

Для того чтобы были установлены соответствующие фазы газораспределения, на приводной шкив или на распределительные шестерни наносятся специальные установочные метки. Кроме этого, необходимо, чтобы кулачки распределительного вала и кривошипы коленчатого вала находились в строго определенном положении по отношению друг к другу.

Когда установка производится по меткам, удается достичь соблюдения правильной последовательности тактов — порядка работы цилиндров двигателя, который, в свою очередь, зависит от расположения самих цилиндров, а также от особенности конструкции коленчатого и распределительного валов.

Рабочий цикл двигателя

Рабочим циклом двигателя называется период, за время которого впускной и выпускной клапаны открываются по одному разу. Как правило, период проходит за два оборота коленвала. За это время распределительный вал, шестерня которого имеет в два раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала, делает один оборот.

Количество распределительных валов в двигателе

На количество распредвалов непосредственно влияет конфигурация двигателя. Двигатели, которые отличаются рядной конфигурацией, а также имеют одну пару клапанов на цилиндр, оснащаются одним распределительным валом. Если для каждого цилиндра предусмотрено по четыре клапана, двигатель оборудуется двумя распредвалами.

Двигатели оппозитные и V-образные отличаются наличием одного распредвала в развале либо имеют два распределительных вала, каждый из которых находится в головке блока. Бывают и исключения из общепринятых правил, связанные в первую очередь с конструктивными особенностями двигателя.

Другие статьи

#Планка генератора

Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля

14.09.2022 | Статьи о запасных частях

В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22. 06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Спецрепортаж: Возможности устройств синхронизации | Метаморфоза технического журнала Мураты №19 | Журнал технологий Metamorphosis

Группа поддержки Murata теперь начинает двигаться и танцевать под музыку.
Их коллективное выступление возможно только в том случае, если все участники танцуют в одном темпе. Устройства синхронизации также задают темп в электронном оборудовании.
Чирлидеры Мураты двигаются безупречно, не натыкаясь друг на друга, потому что у каждой из них есть устройство синхронизации для синхронизации всех их сигналов. Устройства синхронизации являются одним из компонентов, играющих ключевую роль в быстром распространении электроники.

Содержание

• Что такое таймеры?
• Потенциал технологии устройств синхронизации в нашей повседневной жизни

Что такое таймеры?

Что такое таймеры?

Каждый элемент различного электронного оборудования включает в себя ряд электронных схем. Тактовый сигнал — стабильный сигнал, который колеблется через равные промежутки времени, т. е. со стабильным циклом, — необходим для правильной работы таких схем. Другими словами, электронные схемы работают со ссылкой на тактовый сигнал. Тактовый сигнал не только дает им временные сигналы, позволяющие им выполнять свои функции; это также позволяет им координировать или синхронизироваться с периферийным контроллером. Устройство синхронизации генерирует такой опорный сигнал, который колеблется с постоянным циклом. Это необходимо для обеспечения надлежащего функционирования электронного оборудования. В большинстве часовых устройств основной элемент изготовлен из керамики или кристалла.

Почему они не сталкиваются друг с другом?

В различных формациях отдельные чирлидеры Мураты двигаются по-разному, не натыкаясь друг на друга. Это связано с тем, что у каждой группы поддержки есть пять ультразвуковых микрофонов и четыре инфракрасных датчика в голове, которые принимают ультразвуковые волны и инфракрасный свет, посылаемые двумя передатчиками, размещенными на «сцене», для точного определения текущего местоположения танцора в режиме реального времени. Устройства синхронизации обеспечивают эти электронные устройства сигналами для передачи информации в нужное время и с нужной скоростью, а также непрерывными сигналами синхронизации. Так они помогают чирлидершам не натыкаться друг на друга.

Принципы работы и типы таймеров

Пьезоэлектрический эффект относится к накоплению электрического заряда в некоторых твердых материалах в ответ на приложенное механическое напряжение. Обратный пьезоэлектрический эффект представляет собой внутреннее генерирование механической деформации в результате приложенного электрического поля. Применение этих принципов к кристаллу кварца и керамике позволяет генерировать колебания со стабильными частотами.

Керамические резонаторы CERALOCK

Эти вибрирующие элементы, использующие механический резонанс пьезоэлектрической керамики, облегчают сокращение размеров и массовое производство, таким образом находя применение в ряде приложений, таких как автомобильная электроника, потребительское оборудование и бытовая техника.

Кристаллические устройства

Устройства Crystal сгруппированы по применению, типу и/или функции.
Кристаллы кварца: элементы, в которых используется стабильный кристалл для генерации колебаний с постоянной частотой.
Кварцевые генераторы: модули, содержащие схему для генерации кварцевого кристалла.

• SPXO (простой осциллятор Xtal (Crystal))
  Самый простой генератор, сочетающий кварцевый кристалл с колебательным контуром.
• TCXO (Кристаллический осциллятор Xtal с температурной компенсацией)
  Обеспечивает очень стабильный сигнал, сочетающий температурную характеристику кварцевого кристалла с цепью, имеющей полностью противоположную температурную характеристику. Увеличенное сокращение размеров позволяет TCXO найти широкое применение в мобильных телефонах и смартфонах.
• VCXO (Xtal (Crystal) Oscillator, управляемый напряжением)
  Применяет внешнее напряжение для управления выходной частотой генератора. Эти генераторы находят применение в промышленном оборудовании, включая реле связи.
• OCXO (Кристаллический осциллятор Xtal, управляемый печью)
  Самый точный и стабильный осциллятор. Кристалл кварца, который имеет нулевой температурный градиент при высоких температурах, поддерживается при постоянной температуре для генерации стабильного сигнала. OCXO используются на базовых станциях для мобильных телефонов, а также в вещательном оборудовании и измерительных приборах.

Два типа резонирующих материалов

Поликристаллы (керамика)

Большая часть керамики состоит из мелких кристаллов. Каждый кристалл состоит из атомов с положительным или отрицательным электрическим зарядом. При приложении высокого постоянного напряжения полярные оси, возникающие в результате спонтанной поляризации, выравниваются в одном направлении, превращая керамику в пьезоэлектрическую керамику с поликристаллической структурой.

Монокристалл (кристалл кварца)

Кристалл кварца представляет собой пьезоэлектрический монокристалл. Низкий уровень кристаллических дефектов и примесей означает высокие частотно-температурные характеристики. Особое внимание при производстве искусственного хрусталя уделяется качеству. Цель состоит в том, чтобы достичь свойств, близких к свойствам природного кристалла, путем сведения к минимуму уровней кристаллических дефектов и примесей.

Потенциал технологии устройств синхронизации в нашей повседневной жизни

Интегрированные в сети современные электронные устройства могут общаться друг с другом только путем взаимной синхронизации своих сигналов. Устройства времени играют свою незаметную, но незаменимую роль в различных сферах нашей повседневной жизни, выступая в качестве источников тактового сигнала для цифровых схем. Они постоянно совершенствуются с развитием цифровых технологий. Устойчивое развитие теперь позволяет им расширять свои приложения.

Часы в нашей повседневной жизни

Приборы для измерения времени находят все большее применение в нашей повседневной жизни.

Устройства синхронизации и технологии кристаллов

Выращивание искусственного кристалла

Кристалл кварца

используется в качестве ядра часового устройства. Мурата производит высококачественный искусственный хрусталь.

Режимы колебаний

Требуемая частота зависит от электронной схемы. Murata обеспечивает наилучшее соответствие, сочетая материал, обработку поляризации, размер и форму.

Упаковка

Компания Murata давно разработала уникальную технологию упаковки. Обладая высокой производительностью и возможностью миниатюризации, эта технология была применена к хрусталю для создания инновационных продуктов.

Надежность

Уникальная технология упаковки, разработанная для керамических резонаторов, была применена для внедрения инновационного процесса просеивания в производстве кварцевых кристаллов.

Моделирование

Широкий спектр приложений делает предварительное моделирование важным этапом разработки. Здесь Murata использует уникальное программное обеспечение для достижения точных результатов.

История часовых устройств Murata

История часовых устройств Murata восходит к 1950-м годам, когда компания применила свою пьезоэлектрическую керамическую технологию для разработки ультразвукового резонатора. В 1961 году Murata воспользовалась своей оригинальной технологией для выпуска керамического фильтра (CERAFIL) для AM-радиостанций, после чего последовала коммерциализация серии керамических резонаторов CERALOCK и регистрация названия в качестве товарного знака. Эти разработки легли в основу технологии часовых устройств Murata. В 2009, Murata сформировала капитальный альянс с производителем кристаллических устройств Tokyo Denpa Co., Ltd. (TEW), прежде чем начать разработку кристаллических устройств. Технология упаковки и система производства, разработанные для серии CERALOCK, позволили Murata совершить прорыв. Компания объединила две основные технологии для часового устройства, чтобы завершить серию HCR из запечатанных смолой кварцевых кристаллов, произведя сенсацию в отрасли. Расширение ассортимента герметичных высокоточных вариантов помогло открыть новый рынок для кварцевых кристаллов Murata.

Щелкните здесь (PDF: 183 КБ)

Устройства контроля частоты и времени

Просмотреть все устройства контроля частоты и времени

Популярные запросы

Кристаллы 24,0 МГц 18PF 50OM • Кристаллы 32 МГц 6pf 10ppm • Стандартные часовые генераторы 24,0 МГц • Стандартные часовые генераторы 10,000 МГц 1,6 В — 3,6 В • Резонаторы 16,0 МГц

Об устройствах контроля частоты и времени

Каждый элемент электронного оборудования включает в себя ряд электронных схем. Тактовый сигнал, стабильный сигнал, который колеблется через равные промежутки времени, необходим для правильной работы цепей. Устройства времени обеспечивают электронные устройства сигналами для передачи информации в нужное время и с нужной скоростью. Применение этих принципов к кристаллам кварца, МЭМС и керамическим резонаторам позволяет генерировать колебания со стабильными частотами.

И керамические резонаторы, и кварцевые кристаллы работают по одному и тому же принципу: они механически вибрируют, когда на них подается сигнал переменного тока. Однако кристаллы кварца более точны и термостабильны, чем керамические резонаторы. Эта жесткая стабильность делает кристалл пригодным для ZigBee/Bluetooth и многих других беспроводных приложений. Кристаллы могут быть определены с точной стабильностью частоты, и по мере увеличения окружающего тепла кварцевый генератор способен поддерживать стабильность частоты с минимальным изменением частоты на уровне 10 частей на миллион (частей на миллион или 0,001%) при температуре от -20 до +70 °C. В отличие от кристалла, керамический резонатор имеет допуск по частоте 0,5% или 5000 частей на миллион и обычно используется в микропроцессорных приложениях, где абсолютная стабильность не так важна. Однако керамические резонаторы имеют некоторые преимущества по сравнению с кристаллами, в том числе более низкую стоимость, меньший размер, а также высокую устойчивость к электростатическим разрядам и ударам/вибрациям. С появлением технологии генераторов MEMS инженеры-электронщики теперь могут разрабатывать свои продукты с более высокими уровнями производительности, чем когда-либо прежде, в отношении энергопотребления, времени запуска и кратковременной стабильности по сравнению с кварцем. Качество сигнала генератора MEMS, измеренное фазовым шумом, теперь достаточно для радиочастотных приложений, а также для высокоскоростных последовательных каналов передачи данных и измерительных приборов. Высокоточные МЭМС-генераторы с температурной компенсацией (TCXO) имеют точность +/- 0,1 ppm стабильности частоты при изменении температуры.