В контексте двигателя внутреннего сгорания коромысло представляет собой компонент клапанного механизма , который обычно передает движение толкателя соответствующему впускному/выпускному клапану.
Коромысло в автомобилях обычно изготавливается из штампованной стали или алюминия при высоких оборотах. Некоторые коромысла (называемые роликовыми коромыслами ) включают в себя подшипник в точке контакта, чтобы уменьшить износ и трение в точке контакта.
В типичном случае использования двигателя с верхним расположением клапанов (толкателя) распределительный вал в нижней части двигателя толкает толкатель вверх. Верхняя часть толкателя давит вверх на одну сторону коромысла (расположенного в верхней части двигателя), что заставляет коромысло вращаться. В результате этого вращения другой конец коромысла давит вниз на верхнюю часть клапана , что открывает клапан, перемещая его вниз.
Роликовый коромысл — это коромысло, в котором в точке контакта между коромыслом и клапаном используются игольчатые подшипники (или одиночный шарик подшипника в старых двигателях) вместо скольжения металла по металлу. Это уменьшает трение, неравномерный износ и «раструб» направляющей клапана . [1] Роликовые коромысла также можно использовать в двигателях с верхним расположением распредвала. Однако они обычно имеют ролик в той точке, где выступ кулачка контактирует с коромыслом, а не в той точке, где коромысло контактирует со штоком клапана.
Трение можно уменьшить в точке контакта со штоком клапана с помощью наконечника ролика. Аналогичное устройство передает движение через другой наконечник ролика на второй коромысл. [ нужны разъяснения ] Он вращается вокруг коромысла и передает движение через толкатель на клапан.
В некоторых двигателях с верхним расположением распределительного вала используются короткие коромысла, также известные как пальцы, в которых выступ кулачка толкает коромысло вниз (а не вверх), открывая клапан. В этом типе коромысла точка опоры находится на конце, а не в середине, а кулачок действует на середину рычага. Противоположный конец открывает клапан. Эти типы коромыслов особенно распространены в двигателях с верхним расположением распределительного вала [2] и часто используются вместо толкателей прямого действия. Эта конфигурация коромысла используется в двигателях SOHC, таких как Ford 5.4 L 3v и Ford Zetec RoCam .
Передаточное отношение коромысел представляет собой расстояние, проходимое клапаном, деленное на эффективное расстояние, пройденное толкателем. Соотношение определяется соотношением расстояний от точки поворота коромысла до точки, где он касается клапана, и точки, где он касается толкателя/распределительного вала. Передаточное отношение коромысла больше единицы существенно увеличивает подъемную силу распределительного вала .
В современных автомобильных конструкциях соотношение коромысел предпочтительно составляет примерно от 1,5:1 до 1,8:1. [ нужна ссылка ] Однако в прошлом использовались меньшие положительные передаточные числа, в том числе 1: 1 (нейтральное передаточное число) во многих двигателях до 1950-х годов, а также передаточные числа менее 1 (подъем клапана меньше подъема кулачка). используется время от времени.
В серийных автомобильных двигателях традиционно использовалась штампованная стальная конструкция коромысел из-за более низкой стоимости производства.
Коромысло увеличивает возвратно-поступательный вес клапанного механизма, что может стать проблематичным при более высоких оборотах двигателя ( об/мин ). По этой причине алюминий часто используется в двигателях, работающих на более высоких оборотах. Модернизированные подшипники опоры коромысел также иногда используются в двигателях, работающих на высоких оборотах.
В дизельных двигателях грузовых автомобилей часто используются коромысла, изготовленные из чугуна (обычно ковкого) или кованой углеродистой стали .
