Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Колеблющийся рычаг в двигателе
Oscillating lever in engine
В контексте двигателя внутреннего сгорания, коромысло является компонентом газораспределительного механизма, который обычно передает движение толкателя соответствующему впускному/выпускному клапану. Коромысла в автомобилях обычно изготавливаются из штампованной стали, или из алюминия в двигателях с повышенными оборотами. Некоторые коромысла (называемые роликовыми коромыслами) включают подшипник в точке контакта для снижения износа и трения.
In the context of an internal combustion engine, a rocker arm is a valvetrain component that typically transfers the motion of a pushrod to the corresponding intake/exhaust valve. Rocker arms in automobiles are typically made from stamped steel, or aluminum in higher revving applications. Some rocker arms (called roller rockers) include a bearing at the contact point, to reduce wear and friction at the contact point.
Обзор
В типичном случае использования двигателя с верхними клапанами (с толкателями), распределительный вал в нижней части двигателя толкает штангу вверх. Верхняя часть штанги давит вверх на одну сторону коромысла (расположенного в верхней части двигателя), что заставляет коромысло вращаться. Это вращение заставляет другой конец коромысла давить вниз на верхнюю часть клапана, открывая клапан, перемещая его вниз. Роликовое коромысло – это коромысло, использующее игольчатые подшипники (или один шарик подшипника в старых двигателях) в точке контакта между коромыслом и клапаном, вместо металла, скользящего по металлу. Это снижает трение, неравномерный износ и "расклешение" направляющей втулки клапана. Роликовые коромысла также могут использоваться в двигателях с верхним расположением распредвала. Однако, в них обычно ролик расположен в точке контакта кулачка с коромыслом, а не в точке контакта коромысла со стержнем клапана. Трение в точке контакта со стержнем клапана может быть уменьшено с помощью роликового кончика. Похожая конструкция передает движение через другой роликовый кончик ко второму коромыслу. Оно вращается вокруг вала коромысел и передает движение через толкатель к клапану. Некоторые двигатели с верхним расположением распредвала используют короткие коромысла, также известные как "пальцы", в которых кулачок давит вниз (а не вверх) на коромысло для открытия клапана. В этом типе коромысла точка опоры находится на конце, а не посередине, в то время как кулачок воздействует на середину коромысла. Противоположный конец открывает клапан. Эти типы коромысел особенно распространены в двигателях с верхним расположением распредвала и часто используются вместо прямых толкателей. Эта конфигурация коромысел применяется в двигателях SOHC, таких как Ford 5.4 L 3v и Ford Zetec RoCam.
In the typical use case of an overhead valve (pushrod) engine, the camshaft at the bottom of the engine pushes the pushrod upwards. The top of the pushrod presses upwards on one side of the rocker arm (located at the top of the engine), which causes the rocker arm to rotate. This rotation causes the other end of the rocker arm to press downwards on the top of the valve, which opens the valve by moving it downwards. A roller rocker is a rocker arm that uses needle bearings (or a single bearing ball in older engines) at the contact point between the rocker and the valve, instead of metal sliding on metal. This reduces friction, uneven wear and "bell mouthing" of the valve guide. Roller rockers can also be used in overhead cam engines. However, these generally have the roller at the point where the cam lobe contacts the rocker, rather than at the point where the rocker contacts the valve stem. Friction may be reduced at the point of contact with the valve stem by a roller tip. A similar arrangement transfers the motion via another roller tip to a second rocker arm. This rotates about the rocker shaft, and transfers the motion via a tappet to the valve. Some overhead camshaft engines employ short rocker arms, also known as fingers, in which the cam lobe pushes down (rather than up) on the rocker arm to open the valve. On this type of rocker arm, the fulcrum is at the end rather than the middle, while the cam acts on the middle of the arm. The opposite end opens the valve. These types of rocker arms are particularly common on overhead camshaft engines, and are often used instead of direct tappets. This rocker arm configuration is employed in SOHC engines such as Ford 5.4 L 3v and Ford Zetec RoCam.
Соотношение рокеров
Отношение плеча качающегося рычага – это расстояние, пройденное клапаном, деленное на эффективное расстояние, пройденное толкателем. Это отношение определяется отношением расстояний от оси вращения качающегося рычага до точки его контакта с клапаном и до точки контакта с толкателем/распределительным валом. Отношение плеча качающегося рычага, превышающее единицу, по сути, увеличивает подъем кулачка. Современные автомобильные конструкции предпочитают отношение плеча качающегося рычага в диапазоне от 1,5:1 до 1,8:1. Однако в прошлом использовались и меньшие положительные отношения, включая 1:1 (нейтральное отношение) во многих двигателях, произведенных до 1950-х годов, а также отношения меньше 1 (подъем клапана меньше подъема кулачка), которые также иногда применялись.
The rocker ratio is the distance travelled by the valve divided by the distance travelled by the pushrod effective. The ratio is determined by the ratio of the distances from the rocker arm's pivot point to the point where it touches the valve and the point where it touches the pushrod/camshaft. A rocker ratio greater than one essentially increases the camshaft's lift. Current automotive design favors rocker arm ratios of about 1.5:1 to 1.8:1. However, in the past smaller positive ratios have been used, including a 1:1 (neutral ratio) in many engines prior to the 1950s, and ratios less than 1 (valve lift smaller than the cam lift) have also been used at times.
Материалы
Массово выпускаемые автомобильные двигатели традиционно использовали конструкцию коромысел из штампованной стали из-за более низкой себестоимости производства. Коромысла вносят вклад в массу возвратно-поступательных деталей газораспределительного механизма, что может стать проблемой при высоких оборотах двигателя (RPM). По этой причине в двигателях, работающих на более высоких оборотах, часто используется алюминий. Также в двигателях, работающих на высоких оборотах, иногда применяются улучшенные подшипники для опоры коромысла. Двигатели дизельных грузовиков часто используют коромысла, изготовленные из чугуна (обычно ковкого) или кованой углеродистой стали.
Mass produced car engines traditionally used a stamped steel construction for the rocker arms, due to the lower cost of production. Rocker arms contribute to the reciprocating weight of the valvetrain, which can become problematic at higher engine speeds (RPM). For this reason, aluminum is often in engines that operate at higher RPM. Upgraded bearings for the rocker arm's fulcrum are also sometimes used in engines operating at high RPM. Diesel truck engines often use rocker arms made from cast iron (usually ductile), or forged carbon steel.