Восьмиклапанний двигун (Opel Vectra B)

Головка блоку циліндрів та розподільний вал

Для підвищення теплопровідності та економії ваги головка блоку циліндрів виготовлена з легкого металу. Сідла клапанів вставляють у нагріту головку блоку циліндрів і завдяки цьому після її охолодження виявляються щільно схопленими. Свічки запалювання загвинчені безпосередньо в нарізане різьблення в головці блоку циліндрів. Це різьблення може бути пошкоджене, якщо свічка загвинчується занадто сильно або косо вставляється і затягується зусиллям.

Вгорі в головці блоку циліндрів розташовується розподільний вал. Має п'ять опор. Він впливає своїми яйцеподібними кулачками так, що вони відкривають і закривають клапани за певних положень поршнів. Форма та розташування кулачків визначають фази газорозподілу. Привід розподільного валу забезпечується колінвалом за допомогою зубчастого ременя.

Клапанний розподіл

Управління клапанів, що "висять", здійснюється коротким трактом передачі: кулачки натискають на маятниковий важіль - свого роду проміжна опора - і за допомогою цього на клапани, протидіючи силі клапанної пружини. Таким чином відкривається зазор між тарілкою та сідлом клапана, клапан відкривається. При подальшому повороті кулачка клапанна пружина знову віджимає клапан у закрите положення.





Впускні та випускні клапани розміщені в головці блоку циліндрів зі зміщенням по відношенню один до одного, і проти кожного вставлені гідроштовхачі (гідравлічні регулятори зазору в клапанах). Ці гідроштовхачі компенсують зміни в довжині клапанів, які виникають внаслідок температурних впливів та зношування.



Вплив гідроштовхача передається на клапан за допомогою маятникового важеля. Завдяки цьому забезпечується робота всього клапанного механізму без зазору, і стає надмірною необхідне в іншому випадку додаткове регулювання клапанного зазору. Впуск паливно-повітряної суміші знаходиться ззаду по ходу руху, випускні канали розміщені на передній стороні. Цьому принципу поперечного руху потоку суміші відповідає розташування впускних та випускних клапанів.

Клапани рухаються в легованих напрямних із сірого чавуну, які запресовані в головку блоку циліндрів. Поверх кожної направляючої одягнена прокладка штока клапана. Всі випускні клапани мають "Roto Caps" (механізми повороту клапана). Вони повертають клапани при кожному такті на кілька градусів, завдяки чому відстрочується "забивання" поверхні сідел і, отже, втрата компресії.

Фази газорозподілу

Відомо, що в Vectra ми має чотиритактний двигун, який на 1-му такті всмоктує суміш з бензину і повітря, на 2-му такті стискає її, на 3-му займається і на 4-му такті виштовхує згорілі гази. Для всмоктування горючої суміші та викиду відпрацьованого газу у двигуна внутрішнього згоряння з керованими клапанами залишається дуже мало часу. Розподільний вал не може миттєво відкривати клапани, а клапанні пружини не можуть їх закривати так само швидко. Тому кулачки зроблені так, що впускний клапан відкривається вже в кінці випускного такту і закривається лише після того, як поршень, ущільнюючи суміш, знову спрямовується вперед після закінчення всмоктування такту. Випускний клапан відкривається перед завершенням робочого такту і закривається лише тоді, коли поршень вже всмоктує горючу суміш. Тому частку секунди обидва клапани залишаються відкритими одночасно, коли поршень у верхній мертвій точці (ВМТ) від виштовхування повертається до всмоктування. Цей проміжок часу називається "перекриттям клапанів".

Гідравлічні штовхачі

Всі моделі Vectra мають гідравлічні регулятори зазору клапанів, так званими гідравлічними штовхачами. Такий пристрій дозволяє відмовитися від контролю зазору клапанів: клапанний механізм працює без зазорів, проте забезпечує щільне прилягання закритих клапанів до сідл і бездоганну герметизацію.

Порада: Якщо машиною довго не користувалися, двигун, оснащений гідравлічними штовхачами, незабаром після першого запуску може видавати стукіт, схожий на пошкодження підшипників. Цей ефект виникає в тому випадку, якщо з гідравлічних штовхачів витекло все масло і клапанному механізмі знову з'явився зазор. Підстав для занепокоєння немає: стукіт незабаром зникає, і клапанний механізм знову починає безшумно працювати.

Якщо один із гідравлічних штовхачів стукає довго і навіть при прогрітому двигуні, то його необхідно замінити.

Функція гідроштовхачів

Коли клапан закритий, масло з контуру мастила двигуна потрапляє через отвір масляний резервуар гідроштовхача. Після проходу через зворотний клапан мастило тече в камеру нагнітання, яка в даний момент не знаходиться під тиском, і повністю її заповнює.

Паралельно з цим процесом розширювальна пружина щільно притискає поршень до маятникового важеля, який, у свою чергу, прилягає без зазору до кулачка розподільного валу, а також до кінця клапана.

Коли розподільний вал повертається і притискає ексцентрично розташований кулачок до поршня гідроштовхача, то в камері нагнітання тиск піднімається. Зворотний клапан закриває прийомний отвір і олія не може витекти. Т.к. масло не може стискатися, завдяки чому виникає жорстке з'єднання між гідроштовхачем, маятниковим важелем, распредвалом і кінцем стрижня клапана. Клапан може віджиматися вниз за рахунок зусилля кулачка. Після закриття клапана виникає незначний зазор у клапані за рахунок витоку, який відразу компенсується розширювальною пружиною - вона віджимає клапан вгору. У об'єм камери нагнітання, що збільшився, при відкритому зворотному клапані знову тече масло. Завдяки цьому гідроштовхач готовий до наступного приведення в дію клапана.

Зубчастий ремінь

Безшумним приводним елементом розташованого зверху розподільного валу служить зубчастий ремінь, що рухається колінчастим валом. Зубчастий гумовий ремінь, армований сталевим дротом, не схильний до зносу; до того ж гумова суміш зубчастого ременя забезпечує сухе мастило ремінних шківів.



Крім цього, зубчастий ремінь є приводом водяному насосу. Поруч із водяним насосом розташовується автоматичний натяжний ролик, який підтримує постійне натяг зубчастого ременя.

Прокладка головки блоку циліндрів

Прокладка між блоком двигуна і головкою блоку циліндрів повинна відокремлювати один від одного камери згоряння та канали охолоджуючої рідини, при цьому вона не повинна також пропускати мастило. Вона повинна витримувати високі коливання температури та тиску.

У двигунах Vectra йдеться про "прокладку з малою осадкою". Тому при монтажі головки блоку циліндрів болти повинні затягуватись з дотриманням особливої послідовності робочих операцій.