Вопрос
Какие существуют виды толкателей/лифтов и в чём преимущества и недостатки каждого из них
Предыдущий вопрос о таллетах можно найти здесь:
Здесь описаны основные принципы работы таппетов. Если мы перейдём к следующему этапу, вот мои вопросы:
- Какие существуют виды толкателей/лифтов?
- Каковы преимущества и недостатки каждого из них?
- Существуют ли на самом деле двигатели, в которых есть клапаны, но нет толкателей? (Какая-то конструкция, в которой клапан и пружина следуют за кулачком другим способом)
Я знаю, что существуют цельные толкатели, гидрокомпенсаторы и роликовые толкатели. А есть ли другие виды?
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/27071/what-are-the-various-kinds-of-tappets-lifters-and-the-advantages-disadvantag
1
Не уверен, что вы об этом спрашивали, но есть несколько конфигураций двигателей, в которых нет толкателей (или, по крайней мере, шатунов), а клапаны приводятся в движение либо через коромысла, либо непосредственно распределительным валом (валами). Такая конфигурация называется OHC (верхний распределительный вал). Двигатели SOHC более производительные и лёгкие (и, как правило, имеют более широкий диапазон оборотов), чем двигатели с нижним распределительным валом и толкателями. В двигателях SOHC (с одним верхним распределительным валом) используется один распределительный вал, который приводит в действие коромысла, управляющие клапанами.
В то время как в двигателях с двумя верхними распределительными валами (DOHC) два распределительных вала напрямую управляют клапанами:
Газораспределительные механизмы DOHC обеспечивают самую высокую производительность среди традиционных систем, обладают наименьшей инерционностью и, соответственно, самым широким диапазоном оборотов, но их несколько сложнее обслуживать, поскольку необходимо синхронизировать работу двух распределительных валов, а также синхронизировать работу каждого распределительного вала с коленчатым валом. Мало того, зазоры клапанов на SOHC обычно можно регулировать поворотом регулировочных винтов на коромыслах, в то время как на клапанных двигателях DOHC необходимо заменить прокладки на толкателях для регулировки зазора клапанов, что обычно требует снятия распределительного вала (ов).
Что касается толкателей, вы можете увидеть толкатели с шайбой над коромыслом, толкатели с шайбой под коромыслом, полусферические толкатели и десмодромные толкатели (в основном используются в двигателях Ducati, но выглядят очень круто).
В системе с толкателем и прокладкой над толкателем находится прокладка, которая является контактным элементом для распределительного вала или коромысла, но на этом рисунке показан один из недостатков такой конструкции:
На высоких скоростях в конфигурациях DOHC при прохождении лепестка кулачка по прокладке он может выскочить из паза и повредить клапанный механизм.
Эта проблема решается с помощью тарельчатых толкателей, которые устроены аналогично, но тарель находится под толкателем (отсюда и название):
Также видно здесь:
У них нет недостатков по сравнению с толкателями с регулировочными шайбами, за исключением того, что шайбы иногда можно снять с толкателей с регулировочными шайбами, не снимая распределительный вал, что упрощает обслуживание.
Теперь о полусферических толкателях:
Главное — упростить обслуживание, так как в таких установках есть кронштейн, закреплённый на головке блока цилиндров, конец которого находится между распределительным валом и клапаном, а в углублении кронштейна находится полусферическая прокладка, как показано ниже:
Рычаг можно снять очень быстро, отсоединив зажим и сдвинув его в сторону, без необходимости снимать распределительный вал, но эта система по-прежнему позволяет использовать газораспределительный механизм DOHC. Обратите внимание на двойные клапанные пружины на изображении. Это сделано для того, чтобы сократить время, необходимое клапану для возврата в исходное положение после открытия, и тем самым снизить вероятность зависания клапана и, следовательно, снова повысить потенциальный предел оборотов.
И наконец, десмодромные клапаны Ducati:
Они настолько же сложны, насколько и выглядят. Здесь используются три распределительных вала, два из которых на концах отвечают за непосредственное открытие клапанов, а вал в центре отвечает за повторное закрытие клапанов с помощью коромысел. Это (в теории и по большей части на практике) устраняет провисание клапанов и инерцию клапанного механизма как фактор, ограничивающий обороты. Это означает, что на двигателях с десмодромными клапанами можно увидеть безумные (20 000!) максимальные обороты. Однако они ужасно сложны в обслуживании (на мой взгляд) из-за большого количества движущихся частей и регулировочных шайб.
Надеюсь, это вам помогло!