РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ

При помощи распределительного механизма в необходимые моменты открываются и закрываются впускные и выпускные клапаны, пусковые клапаны, осуществляется привод в действие топливных насосов.

Распределительный механизм состоит из распределительного вала с кулачковыми шайбами, деталей привода клапанов и собственно клапанов. Механизм приводится в действие от коленчатого вала двигателя. На рис. 103 показан привод распределительного вала при помощи шестерен. Диаметр шестерен у четырехтактных двигателей выбирается с таким расчетом, чтобы за два оборота коленчатого вала распределительный вал делал только один оборот. У двухтактных двигателей число оборотов коленчатого и распределительного валов совпадает.

Впуск и выпуск у четырехтактных двигателей производятся через клапаны. В двухтактных двигателях управление подачей воздуха и выпуском газов осуществляет сам поршень.

Двигатели речных теплоходов имеют относительно небольшую высоту, поэтому распределительные валы располагаются, как правило, сбоку двигателя в картере (рис. 105) или в лотке остова на уровне нижней части цилиндровых втулок. Привод клапанов в этом случае осуществляется при помощи штанг и коромысел. Кулачные шайбы распределительного вала при вращении набегают на ролики толкателей и поднимают штангу. Штанга представляет стальную трубу, в концы которой вставлены закаленные наконечники с шаровой поверхностью, позволяющие штанге совершать некоторое качательное движение. Штанга передает движение коромыслу, которое непосредственно воздействует на шток клапана, заставляя его открываться. Закрывается клапан под действием пружины, когда кулачок распределительного вала сбегает с ролика толкателя.

Во время работы двигателя детали клапанного привода и особенно шток самого клапана нагреваются, за счет чего их длина увеличивается. Это может привести к самопроизвольному постоянному открытию клапана и разгерметизации цилиндра при тактах сжатия и расширения. Газы будут прорываться между седлом и тарелкой клапана. Тарелки клапанов будут прогорать, снизится мощность, и двигатель может выйти из строя. Чтобы этого не произошло, в клапанном приводе заранее при холодном двигателе устанавливают определенные зазоры, которые уменьшаются по мере прогревания двигателя и становятся минимальными при наибольших его нагрузках. Величины зазоров указываются в инструкции по эксплуатации для каждого типа двигателей и колеблются, как правило, в пределах 0,3—0,5 (иногда до 2—3 мм). Чрезмерное увеличение зазоров нежелательно, так как это приводит к разбиванию соприкасающихся поверхностей и запаздыванию открытия клапанов. Для регулировки зазоров служит болт в коромысле. Нижний конец болта имеет шаровую поверхность, которая соприкасается с упором штанги. От проворачивания регулировочный болт фиксируется контргайкой.

Клапаны быстроходных двигателей М401, М.400, М50, ЗД6 (рис. 106) открываются кулачками распределительных валов, расположенных непосредственно над клапанами. Такая конструкция позволяет уменьшить силы инерции, возникающие при больших скоростях движения клапанного привода, но затрудняет доступ к клапанам. Для облегчения клапаны делают пустотелыми. В шток клапана 2 вворачивается толкатель 4. Ввинчивание или вывинчивание толкателя изменяет зазор между тарелкой 5 и кулачком вала 6. От проворачивания толкатель стопорится шлицевым замком 8. Пружины 9 клапана нижним концом упираются в головку двигателя 1 и в направляющую клапана 3. Весь клапанный привод сверху закрывается кожухом 7, предотвращающим разбрызгивание . масла и снижающим передачу шума. Поскольку головка двигателя выполнена из алюминиевого сплава, то в нее вставляется стальное гнездо 11, к которому притирается тарелка клапана 10. Двигатели М50 и ЗД6 имеют по два впускных и два выпускных клапана на каждый цилиндр. В одной головке двигателя располагается по 24 клапана. При сравнительно малых размерах двигателя осуществить привод от штанг было бы затруднительным. Поэтому распределительные валы располагают непосредственно над клапанами.

Распределительные валы реверсивных двигателей имеют двойной комплект кулачных шайб — для переднего и заднего хода. У двигателей последних выпусков переходы между шайбами делаются плавными, чтобы можно было передвигать распределительный вал, не поднимая штанг толкателей. Для удобства регулирования момента начала подачи топлива кулачные шайбы переднего и заднего хода выполняются отдельными. С торцовой стороны топливные кулачные шайбы имеют насечку, позволяющую фиксировать их положение после регулировки двигателя.

Рис. 106. Клапан быстроходного двигателя

При работе кулачки шайб истираются, поэтому их рабочие поверхности подвергаются цементации. Встречаются кулачные шайбы со съемными кулачками — такая конструкция позволяет при износе заменять не всю шайбу, а лишь один кулачок.