Коромысло — звено плоского механизма, которое образует вращательную пару с неподвижной осью, но не может совершать полный оборот вокруг этой оси. Обычно имеет вид двуплечего рычага и совершает качательное движение. Одно из применений коромысло находит в двигателях внутреннего сгорания, где коромысло клапана используется для преобразования движения распределительного вала в открытие и закрытие клапанов.

Содержание

История [ править | править код ]

Двуплечий рычаг применялся со времен глубокой древности, однако прообразом коромысла может считаться только рычаг на фиксированной оси (примитивный без втулок, с подшипником скольжения, с подшипником качения). Около 1500 года до н. э. в Египте и Индии появляется шадуф (колодец с «журавлём»), прообраз современных кранов, устройство для поднятия сосудов с водой. [1]

Эта схема применялась в подъёмных механизмах, осадных машинах и везде, где надо было поменять направление движения звена на противоположное (тогда как в чистом рычаге основной упор делался на усиление и соотношение плечей велико). В современных ДВС, например, в коромыслах соотношение плечей относительно мало и находится в диапазоне 1:1 — 1:2.

Описание [ править | править код ]

Конструкция [ править | править код ]

В различных схемах ГРМ ДВС [ править | править код ]

  • Исторически коромысло присутствует в газораспределительном механизме определенного типа — с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала. Такой тип обозначается аббревиатурой OHV. Оно призвано инвертировать направление движения толкателя (вверх) на требуемое направление движения клапана (вниз) [2][3] .
  • В схеме с верхним расположением распределительного вала при одном вале (схема SOHC) распредвал приводит впускной клапан (слева на схеме) непосредственно, а выпускной (справа) — через коромысло [4][3] .
Внешние изображения
Коромысло (рокер) с роликом в центре и опорой на конце
  • В схеме с верхним расположением коленвала (SOHC или DOHC) коромысло может опираться концом полусферическую опору (обычно с гидрокомпенсатором), роликом на кулачок распредвала, а вторым концом на торец клапана. Это сделано для снижения трения и износа кулачков распредвала [5][3] .
  • Наконец, в десмодромном газораспределительном механизме применяют два коромысла на клапан (одно отвечает за подъём клапана, второе за опускание). [6] .

Коромысла в ГРМ типа OHV

Коромысло в ГРМ типа SOHC.

Коромысла десмодромного ГРМ Дукати

По управлению тепловым зазором [ править | править код ]

  • В архаичных ГРМ с открытым расположением вала коромысел и низкой теплонагруженностью такие узлы отсутствовали.
  • В классических ГРМ середины XX века устанавливался винтовой механизм, позволяющий регулировать начальный тепловой зазор [7] .
  • В современных ГРМ в коромысле может быть установлен гидрокомпенсатор теплового зазора [8] .
Читайте также:  Запчасти для легковых автомобилей
Внешние изображения
Гидрокомпенсатор в коромысле

По узлу контакта с клапаном [ править | править код ]

  • Узел скольжения, шлифованный полуцилиндрический боёк коромысла и плоский торец клапана.
  • Узел скольжения, шлифованный полусферический боёк коромысла и полусферический торец клапана.
  • Узел качения, ролик на шариковом или игольчатом подшипнике. За ним закрепилось название рокер — калька с английского [5] .
  • Коромысло с осью в центре и бойком (пара скольжения)

    Коромысло с осью вращения на конце (пара скольжения)

    Коромысло с осью в центре роликом на конце (пара качения)

    Система смазки [ править | править код ]

    В ранних тихоходных ДВС смазка ГРМ, и в частности коромысел, осуществлялась мотористом периодически вручную из маслёнки.

    Внешние изображения
    Каналы смазки коромысла

    С появлением систем смазки под давлением, смазка коромысла осуществляется через каналы оси коромысел, далее через радиальное сверление оси ко втулке коромысла и далее по круговой проточке втулки [9] .

    Если в коромысле установлен гидрокомпенсатор теплового зазора к нему идет ещё один канал подачи масла [8] .

    Материалы, технологии изготовления и термообработки [ править | править код ]

    Внешние изображения
    Штамповка. Матрицы коромысел на заводе КамАЗ

    В коромыслах используются среднеуглеродистые, легированные стали, ранее использовались чугуны. Получение заготовок осуществляется штамповкой с последующей механической обработкой. Далее проводится поверхностная цементация бойка и закалка, например токами высокой частоты (ТВЧ). После этого поверхность бойка подвергается шлифовке [3] .

    Показатели качества изготовления в Российский Федерации регламентируются ГОСТ Р 53812-2010. Двигатели автомобильные. Толкатели клапанов. Технические требования и методы испытаний [10] .

    Использование в измерительных приборах [ править | править код ]

    В лабораторных аналитических весах применяются равноплечие коромысла (соотношение плечей 1:1) [11] .

    В промышленных механических весах применяются неравноплечие коромысла (соотношение плечей 1:10 — 1:100). Однако термин неравноплечее коромысло чаше заменяют термином неравноплечий рычаг [12] .

    В первых механических часах XII—XVI веков роль осцилятора выполнял особый вид коромысла — билянец, позднее он уступил место маятниковому осцилятору Гюйгенса. [13]

    Аналитические весы с равноплечим коромыслом.

    Рычажные весы с неравноплечим коромыслом (ил. из словаря Брокгауза и Ефрона).

    Коромысло (билянец) в роли осцилятора (первый ряд, третий слева)

    Кинематика соединений с другими деталями [ править | править код ]

    Исходя из классификации И. И. Артоболевского в соединениях деталей выделяют кинематические пары двух типов:

  • низшие, (контакт в точке или по линии);
  • высшие, (контант по поверхности) [14] .

Коромысло имеет, в зависимости от конструктивного исполнения, оба вида кинематических пар:

  • высшие: ось коромысла — втулка, полусферическая опора — полусферическое отверстие коромысла.
  • низшие: боек коромысла — торец клапана или кулачок распределительного вала — боёк коромысла (в зависимости от схемы).
Читайте также:  Как поменять фильтр салона приора без кондиционера
Внешние изображения
Износ бойка коромысла

В низших парах высокие удельные нагрузки, что вызывает увеличенный износ (характерный наклеп бойка коромысла [15] ), высшие сложнее в изготовлении. В малонагруженных соединениях разница в износе несущественна.

Перспективы применения в ГРМ [ править | править код ]

В современных двигателях наблюдается устойчивая тенденция к постепенному повышению частоты вращения [16] . Применение схемы ГРМ OHV сейчас ограничено относительно тихоходными ДВС с большими рабочими объёмами. Схема SOHC уступает место DOHC. Применимость коромысел в быстроходных ДВС поэтому уменьшается, что обусловлено такими причинами:

  • чем больше деталей между кулачком и клапаном, тем выше инерция привода;
  • чем больше деталей между кулачком и клапаном, тем меньше жёсткость.

В тихоходных, например судовых, ДВС применение схемы OHV является основным поэтому коромысла сейчас используют все основные производители [17] .

Как всегда в обычный день ехал на работу, дал немного больше газа чем обычно и мотор начал неровно работать, поменялся звук, и тяга пропала!

Шёл дождь, я думаю, мало ли, может в лужу наехал, вода кудато попала, и свечи плохо поджигают, просохнет и будет всё норм, такое бывало иногда, потому что у меня нет защиты двигателя, и вся вода что на улице, вся у меня под капотом!

Но нет, вечером ехал с работы и ничего не поменялось.

Приехал домой, выкрутил все свечи.
Оказалось что первая свеча была мокрая, а все остальные сухие.

Ну думаю, последняя надежда на то что пробитый свечной провод!Подкинул все 6 свечей на провода, попросил чтоб покрутили стартером, искра есть на всех свечах!

Снял крышку клапанов и увидел что обломанный один впускной рокер, и естественно не открывается впускной клапан, по тому и свеча мокрая.

Достал кусочки обломанного рокера и принялся за разборку всего!
У меня уже давно "цокотают" рокера.
Есть два варианта.
1)Поменять один рокер за 10$, обойтись лёгкой кровью и ездить слушать этот конченный звук. (ремонт будет в течении одного дня)
2)Поменять все 12 рокеров, маслосъёмные колпачки, притереть клапана, поменять сразу ГРМ, и т.д. (но для этого мне надо подсоберать деньги, и машина до месяца будет стоять в гараже)

  • Рокеры, или коромысла в автомобиле
  • Устройство рокеров.
  • Принцип работы коромысла клапанов.
  • Распространенные поломки.

Случается, что при ремонте автомобиля необходима замена или ремонт рокера. Очень многие, встретившись с этой проблемой впервые, не знают, что это значит. Рокеры (или, как их еще называют, коромысла клапанов) – это механизм, который используется для передачи энергии кулачка распределительного вала на стержень впускного клапана. Коромысла клапанов являются частью деталей газораспределительного механизма (ГРМ) двигателя авто «классической» структуры. Сейчас рокеры в двигателях встречаются достаточно редко.

Читайте также:  Замена седел клапанов ваз 2108 своими руками

Причиной этого является тот факт, что современные двигатели полностью перешли к верхнему расположению распредвала. И, как правило, основной причиной использования рокеров в современных двигателях является желание уменьшить размеры последнего. Причин для принятия такого решения может быть несколько, но первое место занимает необходимость поместить двигатель внутреннего сгорания (ДВС) под капотом малогабаритного авто.

Устройство рокеров.

Рокер является рычагом с двумя «плечами», и изготавливают его с помощью формовки стали, используя технологию ковки либо литья. Если выбирать, то метод ковки намного лучше, ведь кованые детали несравнимо прочнее. Оба «плеча» рокера имеют Т-образное сечение.

Традиционно выделяют длинное и короткое плечо коромысла. На конце длинного плеча расположена закаленная цилиндрическая плоскость – боёк рокера. Бойком коромысло упирается в торцевой конец штока клапана.

На конце короткого плеча находится болт, при помощи которого регулируется глубина зазора между самим клапаном и рычагом привода клапана. В случае, когда имеется гидрокомпенсатор, регулировка такого зазора происходит автоматически. При этом значительно снижается шум, а работа ГРМ становится более плавной и мягкой. Также в коротком плече есть специальное отверстие, с помощью которого обеспечивается доступ моторного масла для смазки деталей.

Коромысло сдерживается с помощью спиральной пружины. Нужно это для того, чтобы предотвратить перемещение рокера по оси. Сама ось, которая служит для крепления рокеров – полая, а внешняя сторона оси закалена, что способствует увеличению износостойкости.

Принцип работы коромысла клапанов.

Принцип работы коромысла состоит в следующем: когда кулачок распределительного вала оказывает давление на короткое плечо – происходит подъем. Длинное плечо опускается, при этом происходит нажатие на шток клапана. Вспомогательными элементами в строении рокера являются втулки, которые снижают трение.

Распространенные поломки.

Так как во время работы боёк рокера и само коромысло подвергаются различным тепловым и механическим нагрузкам, то это, в свою очередь, приводит к их повреждению и износу.

Если вы замечаете, что снижается отдача от ДВС в разных режимах работы, или же слышите характерное постукивание в головке блока цилиндров, то это значит, что рокер сломался. Также очень часто разламывается само коромысло, а это значит, что вышел из строя клапан. Внешние признаки разлома рокера точно такие же, как и при неисправности любой детали ГРМ.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Прошу поделиться этой записью с друзьями:

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector