Во многих современных двигателях до сих пор применяются схемы газораспределения с приводом клапанов с помощью коромысел.Коромысла установлены на специальной детали – оси.О том, что такое коромысло оси, как оно устроено и работает, а также его выбор и замена, читайте в статье.
Что такое ось коромысла?
Ось коромысла является частью газораспределительного механизма поршневых двигателей внутреннего сгорания с верхним расположением клапанов;Полый стержень, удерживающий коромысла клапанов и сопутствующие детали клапанного механизма.
Ось коромысла выполняет несколько функций:
• Правильное расположение коромысел относительно толкателей/кулачков распределительного вала и клапанов;
• Смазка трущихся поверхностей коромысел и их подшипников, подача масла к другим элементам газораспределительного механизма;
• Фиксация коромысел, их пружин и других деталей (ось выступает в роли силового силового элемента).
То есть ось коромысла является основным силовым элементом для ряда деталей ГРМ (коромысла, пружин и некоторых других) и одной из основных маслопроводов единой системы смазки двигателя.Данная деталь применяется только на верхнеклапанных двигателях с приводом газораспределительного механизма различных типов:
- С нижним распредвалом, с приводом клапанов через толкатели, тяги и коромысла;
- С верхним распределительным валом (общие или отдельные валы для каждого ряда клапанов), с приводом клапанов через коромысла;
- С верхним распределительным валом, с приводом клапанов через толкатель рычага.
В современных двигателях с прямым приводом клапанов от кулачков распределительного вала коромысла и сопутствующие детали отсутствуют.
Ось коромысла играет важную роль в работе двигателя, обеспечивая нормальное функционирование его механизма газораспределения.Неисправную или вышедшую из строя ось необходимо как можно скорее заменить, и чтобы сделать правильный выбор этой детали, необходимо разбираться в существующих типах осей, их конструкции и особенностях.
Обратите внимание: сегодня в литературе и на торговых предприятиях термин «ось коромысел» употребляется в двух значениях – как отдельная деталь, полая трубка, на которой держатся коромысла, пружины и другие детали, и как целостная ось с уже установлены опоры, коромысла и пружины.В дальнейшем мы будем говорить об осях коромысел в обоих этих смыслах.
Типы, конструкция и конфигурация осей коромысел.
Оси делятся на несколько типов по количеству установленных коромысел и по некоторым конструктивным особенностям.
По количеству установленных коромысел оси бывают:
• Соло;
• Группа.
Индивидуальная ось – это деталь, несущая на себе только одно коромысло и крепежные детали (упорную шайбу или гайку).Отдельные оси коромысел применяются, как правило, в двигателях с двумя клапанами на цилиндр, поэтому число осей в них вдвое больше числа цилиндров.Такая ось изготавливается заодно со стойкой, поэтому крепится на ГБЦ без дополнительных деталей, вся конструкция проще и легче.Однако отдельные оси коромысел в случае неисправности не подлежат ремонту, просто меняют узел.
Ось с коромыслами в сборе
Групповая ось — деталь, несущая на себе несколько коромысел и сопутствующие детали (пружины, упорные шайбы, пальцы).На одной оси может располагаться от 2 до 12 коромысел в зависимости от конструкции двигателя и количества цилиндров.Так, на двигателях с раздельными головками цилиндров применяются оси с двумя коромыслами для каждого цилиндра, на некоторых 6-цилиндровых двигателях с раздельными головками цилиндров на три цилиндра на рядных 4, 5 и рядных двигателях применяются две оси с шестью коромыслами. 6-цилиндровые двигатели, мосты с 8, 10 и 12 коромыслами соответственно и т. д. Число групповых коромыслов в одном рядном или V-образном двигателе с одной головкой блока цилиндров на ряд цилиндров может быть 1, 2. или 4. Двигатели с двумя клапанами на цилиндр используют одну или две оси (в случае отдельной ГБЦ), моторы с четырьмя клапанами на цилиндр используют две или четыре оси.Количество осей в двигателях с отдельными головками цилиндров соответствует количеству головок.
Групповые оси коромысел простые.В их основе лежит сама ось — стальной вал со сквозным продольным каналом и количеством поперечных отверстий по количеству установленных коромысел.Крайние поперечные отверстия обычно служат для фиксации оси в стойках шплинтами и упорными шайбами.Поскольку ось подвергается высоким нагрузкам, ее изготавливают из специальных марок стали, а ее поверхность дополнительно подвергают химико-термической и термической обработке (цементации, закалке) для повышения прочности, устойчивости к износу и другим негативным воздействиям.
Коромысло установлены на оси через втулки (подшипники скольжения из бронзы или других материалов), во втулках выполнены пазы и каналы для подачи масла от оси к коромыслам.Пары коромысел устанавливаются с помощью распорных цилиндрических пружин, надетых на ось.Ось крепится к головке блока цилиндров с помощью ряда стоек — двух крайних и нескольких основных (центральных), расположенных между коромыслами.Ось может быть установлена в стойках свободно или запрессована в них.Оси коромысел четырехклапанных двигателей могут быть установлены на сдвоенных стойках, что обеспечивает правильное расположение деталей газораспределительного механизма.На нижних поверхностях стоек имеются штифты для центрирования и отверстия для шпилек/болтов крепления.
Подача масла к оси коромысел может осуществляться двумя способами:
• Через одну из стоек;
• Через отдельную подающую трубку.
В первом случае одна из крайних или центральных стоек имеет канал, по которому масло поступает из соответствующего канала головки блока цилиндров к оси коромысел.Во втором случае к оси коромысел с одного конца подведена металлическая трубка, соединенная с масляным каналом в головке блока цилиндров.
В целом оси коромысел всех типов имеют простую конструкцию, а потому надежны и долговечны, хотя эти детали могут выйти из строя – в этом случае их необходимо ремонтировать или заменять.
Конструкция оси коромысел с подачей масла через центральную стойку
Вопросы выбора, ремонта и замены осей коромысел.
Как и многие другие детали, оси коромысел зачастую проектируются индивидуально под конкретный модельный ряд или даже модификацию двигателя, что накладывает ограничения на выбор этих деталей.Поэтому для замены необходимо выбирать только те оси, которые рекомендует сам производитель двигателя – так есть гарантии, что новые детали встанут на свои места и будут нормально работать.
Отдельно следует отметить, что даже разные модификации одного мотора зачастую комплектуются коромыслами, разными по конструкции и характеристикам.Например, некоторые отечественные силовые агрегаты на бензине разных марок оснащены неодинаковыми по конструкции и размерам головками цилиндров, поэтому оси их коромысел могут различаться (оснащены разной высотой стойками, коромыслами и т. д.).Это следует учитывать при покупке запчастей и ремонте.
Ось коромысла должна быть демонтирована и установлена только в соответствии с инструкцией по ремонту и эксплуатации автомобиля.Дело в том, что для нормальной работы оси и предотвращения поломок ее крепеж (болты или шпильки) необходимо затягивать в правильной последовательности и с определенным усилием.А после установки обязательно нужно отрегулировать температурный зазор между коромыслами и клапанами.
В процессе эксплуатации автомобиля ось коромысел не требует специального обслуживания, необходимо лишь в соответствии с инструкцией проверять натяг болтов/гаек и осматривать детали оси на целостность.Регулярное техническое обслуживание и правильная эксплуатация автомобиля гарантируют надежную работу коромысел моста и ГРМ в целом на всех режимах работы двигателя.
Время публикации: 05 августа 2023 г.