Штанга толкателя: сильное звено между распредвалом и клапанами

В двигателях с нижним расположением распределительного вала передача усилия на клапаны осуществляется специальными компонентами — штангами толкателей. Подробно о штангах толкателей, их существующих сегодня типах, конструкции и функционировании, а также об их обслуживании и ремонте читайте в статье.

Назначение штанги толкателя

Сегодня в двигателях внутреннего сгорания используются газораспределительные механизмы двух основных типов — с верхним и с нижним расположением распределительного вала (или валов). В двигателях первого типа распредвал и клапаны находятся рядом, поэтому для передачи усилия от кулачков вала на клапан используются короткие толкатели и коромысла. В двигателях второго типа расстояние между распредвалом и клапанами довольно большое, поэтому для передачи усилия требуются промежуточные компоненты — штанги толкателей.

Штанга толкателя — компонент газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания с нижним расположением распредвала. Штанга играет роль промежуточной связи между толкателем и расположенным сверху клапаном: через нее передается усилие от толкателя, катящегося по кулачку распределительного вала, на коромысло и через него на клапан. Штанга толкателя является жесткой связью, которая обеспечивает нормальное функционирование двигателя и предоставляет возможность выполнения всех необходимых регулировок в работе ГРМ.

Штанга толкателя имеет очень важное значение в функционировании силового агрегата, однако отличается крайне простой конструкцией.

Типы и конструктивные особенности штанг толкателей

Все существующие штанги толкателей можно разделить на два типа по применимости:

• Штанги для обычных толкателей;
• Штанги для гидравлических толкателей.

Штанги для гидравлических толкателей не только передают усилие на коромысло, но и выполняют дополнительную функцию — подают масло в толкатель. Это отражается на конструкции штанги — она трубчатая, имеет внутренний осевой канал, через который масло поступает к толкателю. Штанги для обычных толкателей используются только для передачи усилия между деталями, поэтому в них необязательно наличие отверстия. Однако они для снижения массы также могут изготавливаться из трубок.

По конструкции штанги бывают двух типов:

• Цельные;
• Составные.

Цельные штанги изготавливаются из отрезка металлического прутка (стального или дюралюминиевого), его наконечники закаливаются (на глубину 0,6-0,9 мм) — это повышает прочность и предотвращает деформацию наконечников во время работы двигателя. Цельными выполняются штанги для обычных толкателей.

Составные штанги изготавливаются из трех деталей — собственно штанги и двух наконечников. Крепеж наконечников осуществляется сваркой или обжимом, как и в предыдущем случае наконечники закаливаются для повышения прочности и надежности. Составными обычно выполняются штанги для гидравлических толкателей, однако такую конструкцию могут иметь и простые штанги.

Особое внимание уделяется конструкции наконечников штанги. Нижние наконечники во всех штангах выполняются сферическими или просто закругленными. Верхние наконечники могут быть выполнены также сферическими или выпуклыми, но часто используются чашеобразные наконечники, в которые вставляются сферические наконечники регулировочных винтов. В любом случае форма наконечников выбирается такой, чтобы обеспечить максимально точную передачу усилия от толкателя на коромысло (регулировочный винт) без люфтов.

Штанга толкателя устанавливается в трубку или в каналы в блоке и головке двигателя, нижней частью она упирается в толкатель, верхней — в регулировочный винт коромысла. Какого-либо дополнительного крепления не требуется, так как штанга надежно удерживается между толкателем и винтом.

Вопросы ТО и ремонта штанг толкателей

Штанга толкателя во время работы подвергается значительным нагрузкам, поэтому со временем в ней могут возникать различные неисправности:

• Погнутость и другие деформации штанги;
• Износ и ухудшение состояния рабочих поверхностей наконечников;
• В составных штангах — ослабление крепления наконечников.

Если штанга не имеет серьезных деформаций, то ее можно отремонтировать, однако при текущих ценах автокомпонентов бывает дешевле заменить штанги, чем восстанавливать. Также новые штанги (в комплекте с регулировочными винтами) следует устанавливать при капитальном ремонте двигателя.

Погнутость штанги (биение) обычно не должна превышать 0,5 мм (данная величина является средней, она может отличаться у разных двигателей), в противном случае она будет касаться стенок трубки или каналов и может заклинить. Погнутую штангу следует выровнять или заменить.

Износ наконечников приводит к увеличению зазоров в клапанном механизме, при полном износе закаленного слоя зазор будет возрастать все быстрее и вскоре ГРМ уже невозможно будет правильно отрегулировать. При износе наконечники можно наплавить и закалить (и дополнительно отполировать), при отсутствии такой возможности штангу лучше заменить. Если в сборной штанге ослаблено крепление наконечников, то их можно обжать или заварить — все зависит от конструкции конкретной штанги.

При эксплуатации двигателя штанги толкателей не нуждаются в специальном техническом обслуживании, достаточно лишь проверять состояние наконечников и следить за наличием деформаций (погнутости) штанги. При обнаружении чрезмерного износа или деформаций штангу необходимо восстановить или заменить.

При регулярном осмотре и обслуживании штанги толкателей будут надежно работать весь срок эксплуатации, обеспечивая нормальное функционирование ГРМ и всего силового агрегата.