Введение

Колеблющийся рычаг в двигателе

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.

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.

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.

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.