Газораспределительный механизм

На коленчатом валу находится звездочка 1 из высокопрочного чугуна с 23-я зубьями. На промежуточном валу ЗМЗ-406 находится ведомая звездочка 7 первой ступени также из высокопрочного чугуна с 38-ю зубьями и ведущая стальная звездочка 8 второй ступени с 19-ю зубьями. На распредвалах ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) установлены звездочки 14, 16 из высокопрочного чугуна с 23-я зубьями.

Звездочка на распределительном валу устанавливается на передний фланец и установочный штифт и крепится центральным болтом М12х1,25.

2. Привод распредвалов ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)

1 - звездочка коленчатого вала; 2 - гидронатяжитель нижней цепи; 3 - шумоизолирующая резиновая шайба; 4 - пробка; 5 - башмак гидронатяжителя  нижней цепи; 6 - нижняя цепь; 7 - ведомая звездочка промежуточного вала; 8 - ведущая звездочка промежуточного вала; 9 - башмак гидронатяжителя верхней цепи; 10 - гидронатяжитель верхней цепи, 11 - верхняя цепь; 12 - установочная метка на звездочке; 13 - установочный штифт; 14 - звездочка распределительною вала впускных клапанов; 15 - верхний успокоитель цепи; 16 - звездочка распределительного вала выпускных клапанов; 17 - верхняя плоскость головки блока цилиндров; 18 - средний успокоитель цепи; 19 - нижний успокоитель цепи; 20 - крышка цепи; М1 и М2 - установочные метки на блоке цилиндров

Распредвалы ЗМЗ-406 вращаются в два раза медленнее коленчатого. На торцах звездочки коленчатого вала, ведомой звездочке промежуточного вала и звездочках распределительных валов имеются установочные метки, служащие для правильной установки распределительных валов и обеспечения заданных фаз газораспределения.

Гидронатяжитель ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)  

Натяжение каждой цепи (нижней 6 и верхней 11) производится автоматически - гидронатяжителями 2 и 10.

Гидронатяжители ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) установлены в расточенные отверстия: нижний - в крышке цепи 20, верхний -в головке цилиндров, и закрыты алюминиевыми крышками, закрепленными к крышке цепи и к головке цилиндров двумя болтами М 8 через паронитовые прокладки.

Корпус гидронатяжителя ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) через шумоизолирующую резиновую шайбу 3 упирается в крышку, а плунжер через башмак действует на нерабочую ветвь цепи. Кроме того, в крышке имеется отверстие с конической резьбой К 1/8" закрытое пробкой 4, через которое гидрона-тяжитель "разряжается".

Башмак изготовлен из пластмассы с криволинейной рабочей  поверхностью и со стальной опорной площадкой, на которую давит плунжер гидронатяжителя.

Башмаки 5 и 9 установлены  консольно на осях, ввернутых в  передний торец блока цилиндров.

Рабочие ветви цепей  проходят через успокоители 15, 18 и 19, изготовленные из пластмассы и закрепленные двумя болтами М 8 каждый: нижний -19 на переднем торце блока цилиндров, верхний 15 и средний 18 - на переднем торце головки цилиндров.

Гидронатяжитель ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) (рис. 3) стальной, выполнен в виде плунжерной пары, состоящей из корпуса 4 и плунжера 3. Внутри плунжера установлена пружина 5, которая сжата корпусом клапана 1 с наружной резьбой, в котором расположен обратный шариковый клапан.

Корпус 4 и плунжер 3 связаны  между собой через храповое устройство, состоящее из запорного кольца 2, кольцевых канавок в корпусе и канавки специального профиля на плунжере.

Гидротолкатель ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) устанавливается на двигатель в "заряженном" состоянии, когда плунжер 3 удерживается в корпусе 4 с помощью стопорного кольца 6.

3. Гидронатяжитель ЗМЗ-406 в сборе

1 - корпус клапана в сборе; 2 - кольцо запорное; 3 - плунжер; 4 - корпус; 5 - пружина; 6 - кольцо стопорное

В рабочем состоянии  гидронатяжитель "разряжен", когда  стопорное кольцо 6 выведено из канавки в корпусе и не удерживает плунжер.

Гидронатяжитель ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) работает следующим образом. Под действием пружины 5 и давления масла, поступающего из масляной магистрали, плунжер З нажимает на башмак цепи, а через него на цепь.

По мере вытяжки цепи и износа башмака плунжер выдвигается из корпуса 4, передвигая запорное кольцо 2 храпового устройства из одной канавки корпуса в другую.

При изменении скоростного  режима работы двигателя ЗМЗ-406 и возникновении ударов со стороны цепи на башмак плунжер 3 движется назад, сжимая пружину 5, при этом шариковый клапан закрывается и происходит дополнительное демпфирование за счет перетекания масла через зазор между плунжером и корпусом.

Обратный ход плунжера ограничивается шириной канавки  на плунжере.

Промежуточный вал ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)  

Промежуточный вал ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) (рис. 4) - стальной, двухопорный, установлен в приливах блока цилиндров, справа. Наружная поверхность вала углеродоазотирована на глубину 0,2-0,7 мм и термообработана.

4. Промвал ЗМЗ-406

1 - болт; 2 - стопорная пластина; 3 - ведущая  звездочка; 4 - ведомая звездочка; 5 - передняя втулка вала; 6 - промежуточный  вал; 7 - труба промежуточного вала; 8 - валик-шестерня; 9 - гайка; 10 - шестерня  привода масляного насоса; 11 - задняя  втулка вала; 12 - блок цилиндров; 13 - фланец промежуточного вала; 14 - штифт

Промежуточный вал ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) вращается во втулках, запрессованных в отверстия в приливах блока цилиндров. Передняя 5 и задняя 11 втулки сталеалюминиевые.

От осевых перемещений промежуточный вал ЗМЗ-406 удерживается стальным фланцем 13, который расположен между торцем передней шейки вала и ступицей ведомой звездочки 4 с зазором 0,05-0,2 мм и закреплен двумя болтами М8 к переднему торцу блока цилиндров.

Осевой зазор обеспечивается разницей размеров между длиной уступа на валу и толщиной фланца. Для повышения износостойкости фланец закален, а для улучшения приработки торцовые поверхности фланца шлифованы и фосфатированы.

На передний цилиндрический выступ вала установлена ведомая звездочка 4. Ведущая звездочка 3 цилиндрическим выступом устанавливается в отверстие ведомой звездочки 4, а ее угловое положение фиксируется штифтом 14, запрессованным в ступицу ведомой звездочки 4.

Обе звездочки "напроход" крепятся двумя болтами 1 (М8) к промежуточному валу. Болты контрятся отгибом на их грани углов стопорной пластины 2.

На хвостовике промвала ЗМЗ-406 с помощью шпонки и гайки 9 закреплена ведущая винтовая шестерня 10 привода масляного насоса.

Свободная поверхность  промежуточного вала ЗМЗ-406 (между опорными шейками) герметично закрыта тонкостенной стальной трубой 7, запрессованной в приливы блока цилиндров.  

Клапана ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)

Клапана ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) приводятся от распределительных валов непосредственно через гидравлические толкатели 8 (рис. 5), для которых выполнены направляющие отверстия в головке цилиндров.

5. Привод клапанов ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)

1 - впускной клапан; 2 - головка цилиндром; 3 - распределительный вал впускных клапанов; 4 - тарелка пружин клапана; 5 - маслоотражательный колпачок; 6 - наружная пружина клапана; 7 - распределительный вал выпускных клапанов; 8 - гидротолкатель; 9 - сухарь клапана; 10 - выпускной клапан; 11 - внутренняя пружина клапана; 12 - опорная шайба пружин клапана

Привод клапанов ЗМЗ-406 закрыт сверху крышкой, отлитой из алюминиевого сплава, с закрепленным с внутренней стороны лабиринтным маслоотражателем с тремя маслоотводящими резиновыми трубками.

Крышку клапанов ЗМЗ-406 через резиновую прокладку и резиновые уплотнители свечных колодцев крепится к головке цилиндров восемью болтами М8.

Сверху на крышке клапанов устанавливается крышка маслозалив-ного отверстия и крепятся две катушки  зажигания.

Клапана ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) изготовлены из жаропрочных сталей: впускной клапан -из хромокремнистой, выпускной - хромоникельмарганцовистой и азотирован.

На рабочую фаску  выпускного клапана дополнительно  наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав.

Диаметр стержня клапанов ЗМЗ-406 - 8 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 37 мм, а выпускного - 31,5 мм-. Угол рабочей фаски обоих клапанов 45°30.

На конце стержня  клапана выполнены выточки для  сухариков 9 (см. рис. 5) тарелки 4 пружин клапана. Тарелки пружин клапанов и сухарики изготовлены из малоуглеродистой стали и подвергнуты поверхностному нитроцементированию.

На каждый клапан ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) устанавливается по две пружины: наружная б с правой навивкой и внутренняя 11 - с левой, Пружины изготовлены из термически обработанной высокопрочной проволоки и подвергнуты дробеструйной обработке.

Под пружины устанавливается  опорная стальная шайба 12. Клапаны 1 и 10 работают в направляющих втулках, изготовленных из серого чугуна. Внутреннее отверстие втулок окончательно обрабатывается после их запрессовки в головку.

Втулки клапанов ЗМЗ-406 снабжены стопорными кольцами, препятствующими самопроизвольному перемещению втулок в головке.

Для уменьшения количества масла, просасываемого через зазоры между втулкой и стержнем клапана, на верхние концы всех втулок напрессованы маслоотражательные колпачки 5, изготовленные из масло-стойкой резины.

Детали клапанного механизма ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) : клапаны, пружины, тарелки, сухарики, опорные шайбы и маслоотражательные колпачки взаимозаменяемы с аналогичными деталями двигателя автомобиля ВАЗ-2108.

Гидротолкатель (гидрокомпенсатор) ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)  

Гидротолкатель ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) (рис. 6) стальной, его корпус 2 выполнен в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен компенсатор с обратным шариковым клапаном.

На наружной поверхности корпуса  выполнена канавка и отверстие  для подвода масла внутрь толкателя  из магистрали в головке цилиндров. Для повышения износостойкости  наружная поверхность и торец корпуса толкателя нитроцементированы.

6. Гидротолкатель (гидрокомпенсатор) ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110)

1 - направляющая втулка компенсатора; 2 - корпус гидротолкателя; 3 - стопорное  кольцо; 4 - корпус компенсатора; 5 - поршень компенсатора; 6 - обратный шариковый клапан; 7 - пружина

Гидрокомпенсаторы ЗМЗ-406 устанавливаются в расточенные в головке цилиндров отверстия диаметром 35 мм между торцами клапанов и кулачками распределительных валов.

Гидрокомпенсатор ЗМЗ-406 размещен в направляющей втулке 1, установленной и приваренной внутри корпуса гидротолкателя, и удерживается стопорным кольцом 3.

Гидрокомпенсатор ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) состоит из поршня 5, опирающегося изнутри на донышко корпуса гидронатяжителя, и корпуса 4, который опирается на торец клапана.

Между поршнем и корпусом компенсатора установлена пружина 7, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникающий зазор. Одновременно пружина 7 прижимает колпачок обратного шарикового клапана 6, размещенного в поршне.

Обратный шариковый клапан пропускает масло из полости корпуса гидротолкателя в полость компенсатора и запирает эту полость при нажатии кулачка распределительного вала на корпус гидротолкателя.

Работает гидротолкатель ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) следующим образом: при нажатии кулачка распределительного вала на торец корпуса гидротолкателя 2 (открытие клапана) шариковый клапан б закрывается, запирая находящееся внутри компенсатора масло, которое становится рабочим телом, через которое передается усилие и движение от кулачка к клапану.

При этом часть масла перетекает через зазор в плунжерной паре компенсатора в полость корпуса  гидротолкателя ЗМЗ-406, и поршень 5 несколько вдвигается в корпус компенсатора 4.

При закрытии клапана, когда  снимается усилие с гидротолкателя, пружина 7 компенсатора прижимает поршень 5 и корпус гидротолкателя 2 к цилиндрической части кулачка ("затылку"), выбирая зазор, шариковый клапан 6 в компенсаторе открывается, впуская в полость компенсатора масло, после чего цикл повторяется.

Гидротолкатели(гидрокомпенсатор)ЗМЗ-406 (ГАЗ-3110) автоматически обеспечивают беззазорный контакт кулачков распределительных валов с клапанами, компенсируя износы сопрягаемых деталей: кулачков, торцов корпуса гидротолкателя, корпуса компенсатора, клапана, фасок седел и тарелок клапанов.  

 

2.4 Основные неисправности,  причины

 

Основными неисправностями  газораспределительного механизма  являются:

• нарушение тепловых зазоров клапанов (на двигателях с регулируемым зазором);
• износ подшипников, кулачков распределительного вала;
• неисправности гидрокомпенсаторов (на двигателях с автоматической регулировкой зазоров);
• снижение упругости и поломка пружин клапанов;
• зависание клапанов;
• износ и удлинение цепи (ремня) привода распределительного вала;
• износ зубчатого шкива привода распределительного вала;
• износ маслоотражающих колпачков, стержней клапанов, направляющих втулок;
• нагар на клапанах.