Μηχανισμός διανομής αερίου - ομάδα βαλβίδων

Σκοπός και τύποι χρονισμού:

1.1. Σκοπός του μηχανισμού διανομής αερίου:

Ο σκοπός του μηχανισμού χρονισμού της βαλβίδας είναι να περάσει ένα νέο μείγμα καυσίμου στους κυλίνδρους του κινητήρα και να απελευθερώσει τα καυσαέρια. Η ανταλλαγή αερίου πραγματοποιείται μέσω των ανοιγμάτων εισόδου και εξόδου, τα οποία σφραγίζονται ερμητικά από τα στοιχεία του ιμάντα χρονισμού σύμφωνα με την αποδεκτή διαδικασία λειτουργίας του κινητήρα.

1.2. Εκχώρηση ομάδας βαλβίδων:

Ο σκοπός της ομάδας βαλβίδων είναι να κλείσει ερμητικά τις θύρες εισόδου και εξόδου και να τις ανοίξει στον καθορισμένο χρόνο για τον καθορισμένο χρόνο.

1.3. Τύποι χρονισμού:

Ανάλογα με τα όργανα με τα οποία οι κύλινδροι του κινητήρα συνδέονται στο περιβάλλον, ο χρονισμός είναι βαλβίδα, καρούλι και συνδυασμένος.

1.4. Σύγκριση τύπων χρονισμού:

Ο χρονισμός βαλβίδων είναι ο συνηθέστερος λόγω του σχετικά απλού σχεδιασμού και της αξιόπιστης λειτουργίας του. Η ιδανική και αξιόπιστη σφράγιση του χώρου εργασίας, που επιτυγχάνεται λόγω του γεγονότος ότι οι βαλβίδες παραμένουν σταθερές σε υψηλή πίεση στους κυλίνδρους, δίνει ένα σοβαρό πλεονέκτημα έναντι μιας βαλβίδας ή συνδυασμένου χρονισμού. Επομένως, ο χρονισμός βαλβίδων χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο.

Συσκευή ομάδας βαλβίδων:

2.1. Συσκευή βαλβίδων:

Οι βαλβίδες κινητήρα αποτελούνται από στέλεχος και κεφαλή. Οι κεφαλές είναι συνήθως κατασκευασμένες επίπεδες, κυρτές ή καμπάνες. Η κεφαλή έχει έναν μικρό κυλινδρικό ιμάντα (περίπου 2 mm) και μια λοξότμηση 45˚ ή 30˚. Ο κυλινδρικός ιμάντας επιτρέπει, αφενός, να διατηρεί τη διάμετρο της κύριας βαλβίδας κατά την άλεση της στεφάνης στεγανοποίησης και, αφετέρου, να αυξάνει την ακαμψία της βαλβίδας και έτσι να αποτρέπει την παραμόρφωση. Οι πιο διαδεδομένες είναι βαλβίδες με επίπεδη κεφαλή και λοξό σφράγισης σε γωνία 45˚ (αυτές είναι συνήθως οι βαλβίδες εισαγωγής) και για τη βελτίωση της πλήρωσης και του καθαρισμού των κυλίνδρων, η βαλβίδα εισαγωγής έχει μεγαλύτερη διάμετρο από τη βαλβίδα εξαγωγής. Οι βαλβίδες εξάτμισης συχνά κατασκευάζονται με τρούλο.

Αυτό βελτιώνει την εκροή των καυσαερίων από τους κυλίνδρους και επίσης αυξάνει την αντοχή και την ακαμψία της βαλβίδας. Για να βελτιωθούν οι συνθήκες απομάκρυνσης θερμότητας από την κεφαλή της βαλβίδας και να αυξηθεί η συνολική μη παραμορφωσιμότητα της βαλβίδας, η μετάβαση μεταξύ της κεφαλής και του στελέχους γίνεται υπό γωνία 10˚ - 30˚ και με μεγάλη ακτίνα καμπυλότητας. Στο άνω άκρο του στελέχους της βαλβίδας κατασκευάζονται αυλακώσεις κωνικού, κυλινδρικού ή ειδικού σχήματος, ανάλογα με την αποδεκτή μέθοδο στερέωσης του ελατηρίου στη βαλβίδα. Η ψύξη νατρίου χρησιμοποιείται σε πολλούς κινητήρες για τη μείωση της θερμικής καταπόνησης στις βαλβίδες διάρρηξης. Για να γίνει αυτό, η βαλβίδα γίνεται κούφια και η προκύπτουσα κοιλότητα είναι κατά το ήμισυ γεμάτη με νάτριο, το σημείο τήξης του οποίου είναι 100 ° C. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, το νάτριο λιώνει και ταξιδεύει μέσα από την κοιλότητα της βαλβίδας, μεταφέροντας θερμότητα από την καυτή κεφαλή στο στέλεχος του ψυκτικού και από εκεί στον ενεργοποιητή βαλβίδας.

2.2. Σύνδεση της βαλβίδας στο ελατήριο της:

Τα σχέδια αυτής της μονάδας είναι εξαιρετικά διαφορετικά, αλλά η πιο συνηθισμένη σχεδίαση είναι με μισούς κώνους. Με τη βοήθεια δύο ημι-κώνων, οι οποίοι εισέρχονται στα κανάλια που κατασκευάζονται στο στέλεχος της βαλβίδας, πιέζεται η πλάκα, η οποία συγκρατεί το ελατήριο και δεν επιτρέπει την αποσυναρμολόγηση της μονάδας. Αυτό δημιουργεί μια σύνδεση μεταξύ του ελατηρίου και της βαλβίδας.

2.3. Θέση καθίσματος βαλβίδας:

Σε όλους τους σύγχρονους κινητήρες, τα καθίσματα εξάτμισης κατασκευάζονται ξεχωριστά από την κυλινδροκεφαλή. Αυτά χρησιμοποιούνται επίσης για βεντούζες όταν η κυλινδροκεφαλή είναι κατασκευασμένη από κράμα αλουμινίου. Όταν είναι χυτοσίδηρο, γίνονται σέλες. Δομικά, το κάθισμα είναι ένας δακτύλιος που είναι προσαρτημένος στην κυλινδροκεφαλή σε ένα ειδικά κατασκευασμένο κάθισμα. Ταυτόχρονα, οι αυλακώσεις δημιουργούνται μερικές φορές στην εξωτερική επιφάνεια του καθίσματος, η οποία, όταν πιέζεται στο κάθισμα, γεμίζεται με υλικό κυλινδροκεφαλής, εξασφαλίζοντας έτσι την αξιόπιστη πρόσδεσή τους. Εκτός από τη σύσφιξη, η στερέωση μπορεί επίσης να γίνει με την περιστροφή της σέλας. Για να εξασφαλιστεί η στεγανότητα του χώρου εργασίας όταν η βαλβίδα είναι κλειστή, η επιφάνεια εργασίας του καθίσματος πρέπει να υποβάλλεται σε μηχανική κατεργασία στην ίδια γωνία με τη στεγανότητα της κεφαλής της βαλβίδας. Για το σκοπό αυτό, οι σέλες επεξεργάζονται με ειδικά εργαλεία με γωνίες ακονίσματος όχι 15 όχι, 45˚ και 75˚ προκειμένου να ληφθεί ταινία στεγανοποίησης υπό γωνία 45˚ και πλάτος περίπου 2 mm. Οι υπόλοιπες γωνίες κατασκευάζονται για να βελτιώσουν τη ροή γύρω από τη σέλα.

2.4. Τοποθεσία οδηγών βαλβίδων:

ο σχεδιασμός των οδηγών είναι πολύ διαφορετικός. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται οδηγοί με λεία εξωτερική επιφάνεια, οι οποίοι κατασκευάζονται σε μηχάνημα υδραυλικών χωρίς κέντρο. Οι οδηγοί με εξωτερικό ιμάντα συγκράτησης είναι πιο άνετοι στη στερέωση αλλά είναι πιο δύσκολο να κατασκευαστούν. Για αυτό, είναι πιο σκόπιμο να δημιουργήσετε ένα κανάλι για τον δακτύλιο στοπ στον οδηγό αντί για έναν ιμάντα. Οι οδηγοί βαλβίδων εξάτμισης χρησιμοποιούνται συχνά για την προστασία τους από τα οξειδωτικά αποτελέσματα της ροής καυτών καυσαερίων. Σε αυτήν την περίπτωση, δημιουργούνται μακρύτεροι οδηγοί, οι υπόλοιποι των οποίων βρίσκονται στο κανάλι εξάτμισης της κυλινδροκεφαλής. Καθώς η απόσταση μεταξύ του οδηγού και της κεφαλής της βαλβίδας μειώνεται, το άνοιγμα στον οδηγό στην πλευρά της κεφαλής της βαλβίδας στενεύει ή διευρύνεται στην περιοχή της κεφαλής της βαλβίδας.

2.5. Συσκευή ελατηρίων:

στους σύγχρονους κινητήρες, τα πιο κοινά κυλινδρικά ελατήρια με σταθερό βήμα. Για να σχηματιστούν οι επιφάνειες στήριξης, τα άκρα των σπειρών του ελατηρίου ενώνονται μεταξύ τους και περιτυλίγονται με τα μέτωπά τους, με αποτέλεσμα ο συνολικός αριθμός των πηνίων να είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των ελατηρίων εργασίας. Τα ακραία πηνία στηρίζονται στη μία πλευρά της πλάκας και στην άλλη πλευρά της κυλινδροκεφαλής ή του μπλοκ. Εάν υπάρχει κίνδυνος συντονισμού, τα ελατήρια της βαλβίδας κατασκευάζονται με μεταβλητό βήμα. Το κλιμακωτό κιβώτιο ταχυτήτων κάμπτει είτε από το ένα άκρο του ελατηρίου στο άλλο, είτε από τη μέση και στα δύο άκρα. Όταν ανοίγει η βαλβίδα, οι περιελίξεις που βρίσκονται πλησιέστερες μεταξύ τους αγγίζουν, με αποτέλεσμα να μειώνεται ο αριθμός των περιελίξεων εργασίας και αυξάνεται η συχνότητα των ελεύθερων ταλαντώσεων του ελατηρίου. Αυτό καταργεί τις συνθήκες συντονισμού. Για τον ίδιο σκοπό, μερικές φορές χρησιμοποιούνται κωνικά ελατήρια, η φυσική συχνότητα των οποίων ποικίλλει κατά το μήκος τους και αποκλείεται η εμφάνιση συντονισμού.

2.6. Υλικά για την κατασκευή στοιχείων ομάδας βαλβίδων:

• Βαλβίδες - Οι βαλβίδες αναρρόφησης διατίθενται σε χρώμιο (40x), χρώμιο νικέλιο (40XN) και άλλους κραματοποιημένους χάλυβες. Οι βαλβίδες εξαγωγής είναι κατασκευασμένες από ανθεκτικούς στη θερμότητα χάλυβες με υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο, νικέλιο και άλλα μέταλλα κραμάτων: 4Kh9S2, 4Kh10S2M, Kh12N7S, 40SH10MA.
• Έδρες βαλβίδων - Χρησιμοποιούνται χάλυβες ανθεκτικοί σε υψηλές θερμοκρασίες, χυτοσίδηρος, αλουμίνιο μπρούτζος ή κεραμικό.
• Οι οδηγοί βαλβίδων είναι δύσκολα περιβάλλοντα στην κατασκευή και απαιτούν τη χρήση υλικών με υψηλή θερμική αντίσταση και αντοχή στη φθορά και καλή θερμική αγωγιμότητα, όπως ο γκρίζος περλιτικός χυτοσίδηρος και ο αλουμίνιο μπρούτζος.
• Ελατήρια - κατασκευασμένα με σύρμα περιέλιξης από στομία ελατηρίου, π.χ. 65G, 60C2A, 50HFA.

Λειτουργία ομάδας βαλβίδων:

3.1. Μηχανισμός συγχρονισμού:

ο μηχανισμός συγχρονισμού συνδέεται κινηματικά με τον στροφαλοφόρο άξονα, κινώντας συγχρονισμένα με αυτόν. Ο ιμάντας χρονισμού ανοίγει και σφραγίζει τις θύρες εισόδου και εξόδου των επιμέρους κυλίνδρων σύμφωνα με την αποδεκτή διαδικασία λειτουργίας. Αυτή είναι η διαδικασία ανταλλαγής αερίου σε κυλίνδρους.

3.2 Δράση της κίνησης χρονισμού:

Η κίνηση χρονισμού εξαρτάται από τη θέση του εκκεντροφόρου άξονα.
• Με χαμηλότερο άξονα - τα γρανάζια για ομαλότερη λειτουργία κατασκευάζονται με κεκλιμένα δόντια και για αθόρυβη λειτουργία, ο δακτύλιος γραναζιών είναι κατασκευασμένος από κειτόλιθο. Ένα παρασιτικό εργαλείο ή αλυσίδα χρησιμοποιείται για την παροχή κίνησης σε μεγαλύτερη απόσταση.
• Με πάνω άξονα - αλυσίδα κυλίνδρου. Σχετικά χαμηλό επίπεδο θορύβου, απλή σχεδίαση, χαμηλό βάρος, αλλά το κύκλωμα φθείρεται και τεντώνεται. Μέσω ιμάντα χρονισμού με βάση το νεοπρένιο ενισχυμένο με χαλύβδινο σύρμα και καλυμμένο με νάιλον στρώμα ανθεκτικό στη φθορά. Απλός σχεδιασμός, αθόρυβη λειτουργία.

3.3. Σχέδιο διανομής αερίου:

Η συνολική περιοχή ροής που παρέχεται για τη διέλευση αερίων μέσω της βαλβίδας εξαρτάται από τη διάρκεια του ανοίγματος της. Όπως γνωρίζετε, σε τετράχρονους κινητήρες, για την εφαρμογή των διαδρομών εισαγωγής και εξαγωγής, παρέχεται μία διαδρομή εμβόλου, που αντιστοιχεί στην περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα κατά 180˚. Ωστόσο, η εμπειρία έχει δείξει ότι για καλύτερη πλήρωση και καθαρισμό του κυλίνδρου είναι απαραίτητο η διάρκεια των διαδικασιών πλήρωσης και εκκένωσης να είναι μεγαλύτερη από τις αντίστοιχες πινελιές εμβόλου, δηλ. το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων δεν πρέπει να πραγματοποιούνται στα νεκρά σημεία της διαδρομής του εμβόλου, αλλά με κάποια προσπέραση ή καθυστέρηση.

Οι χρόνοι ανοίγματος και κλεισίματος της βαλβίδας εκφράζονται σε γωνίες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα και ονομάζονται χρονισμός βαλβίδας. Για μεγαλύτερη αξιοπιστία, αυτές οι φάσεις γίνονται με τη μορφή γραφημάτων πίτας (Εικ. 1).
Η βαλβίδα αναρρόφησης συνήθως ανοίγει με γωνία υπέρβασης φ1 = 5˚ – 30˚ πριν το έμβολο φτάσει στο ανώτερο νεκρό σημείο. Αυτό εξασφαλίζει μια ορισμένη διατομή της βαλβίδας στην αρχή της διαδρομής πλήρωσης και έτσι βελτιώνει το γέμισμα του κυλίνδρου. Η βαλβίδα αναρρόφησης κλείνει με γωνία καθυστέρησης φ2 = 30˚ - 90˚ αφού το έμβολο περάσει το κάτω νεκρό σημείο. Η καθυστέρηση κλεισίματος της βαλβίδας εισαγωγής επιτρέπει τη χρήση της εισαγωγής φρέσκου μείγματος καυσίμου για τη βελτίωση του ανεφοδιασμού και συνεπώς την αύξηση της ισχύος του κινητήρα.
Η βαλβίδα εξαγωγής ανοίγει με γωνία προσπέρασης φ3 = 40˚ – 80˚, δηλ. στο τέλος της διαδρομής, όταν η πίεση στα αέρια του κυλίνδρου είναι σχετικά υψηλή (0,4 - 0,5 MPa). Η εντατική εκτόξευση του κυλίνδρου αερίου, που ξεκινά σε αυτή την πίεση, οδηγεί σε ταχεία πτώση της πίεσης και της θερμοκρασίας, η οποία μειώνει σημαντικά το έργο της μετατόπισης των αερίων εργασίας. Η βαλβίδα εξαγωγής κλείνει με γωνία καθυστέρησης φ4 = 5˚ - 45˚. Αυτή η καθυστέρηση παρέχει καλό καθαρισμό του θαλάμου καύσης από τα καυσαέρια.

Διαγνωστικά, συντήρηση, επισκευή:

4.1. Διαγνωστικά

Διαγνωστικά σημεία:

• •Μειωμένη ισχύς του κινητήρα εσωτερικής καύσης:
• Μειωμένη απόσταση
• Ατελής εφαρμογή βαλβίδας.
• Βαλβίδες κατάσχεσης.
  • Αυξημένη κατανάλωση καυσίμου:
• Μειωμένη απόσταση μεταξύ βαλβίδων και ανυψωτικών.
• Ατελής εφαρμογή βαλβίδας.
• Βαλβίδες κατάσχεσης.
  • Φορέστε σε κινητήρες εσωτερικής καύσης:
• Φθορά εκκεντροφόρου
• άνοιγμα των εκκεντροφόρων εκκεντροφόρων.
• Αυξημένη απόσταση μεταξύ στελεχών βαλβίδων και δακτυλίων βαλβίδων.
• Μεγάλη απόσταση μεταξύ βαλβίδων και ανυψωτικών.
• κάταγμα, παραβίαση της ελαστικότητας των ελατηρίων της βαλβίδας.
  • Ένδειξη χαμηλής πίεσης:
• Τα καθίσματα της βαλβίδας είναι μαλακά.
• Μαλακό ή σπασμένο ελατήριο βαλβίδας.
• Καμένη βαλβίδα
• φλάντζα καμένης ή σχισμένης κυλινδροκεφαλής ·
• Μη προσαρμοσμένο θερμικό κενό.
  • Ένδειξη υψηλής πίεσης.
• Μειωμένο ύψος κεφαλής

Διαγνωστικές μέθοδοι χρονισμού:

• Μέτρηση της πίεσης στον κύλινδρο στο τέλος της διαδρομής συμπίεσης. Κατά τη μέτρηση, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις: ο κινητήρας καύσης πρέπει να θερμαίνεται σε θερμοκρασία λειτουργίας. Τα μπουζί πρέπει να αφαιρεθούν. Το κεντρικό καλώδιο του επαγωγικού πηνίου πρέπει να λαδωθεί και η βαλβίδα πεταλούδας και η βαλβίδα αέρα να είναι ανοιχτά. Η μέτρηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας συμπιεστές. Η διαφορά πίεσης μεταξύ μεμονωμένων κυλίνδρων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 5%.

4.2. Ρύθμιση της θερμικής απόστασης στον ιμάντα χρονισμού:

Ο έλεγχος και η ρύθμιση του θερμικού κενού πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τις πλάκες μετρητή πίεσης με τη σειρά που αντιστοιχεί στη σειρά λειτουργίας του κινητήρα, ξεκινώντας από τον πρώτο κύλινδρο. Το διάκενο ρυθμίζεται σωστά εάν το μανόμετρο, που αντιστοιχεί στο κανονικό διάκενο, περνά ελεύθερα. Όταν ρυθμίζετε το διάκενο, κρατήστε τη βίδα ρύθμισης με ένα κατσαβίδι, χαλαρώστε το παξιμάδι ασφάλισης, τοποθετήστε την πλάκα εκκαθάρισης μεταξύ του στελέχους βαλβίδας και του συνδέσμου και γυρίστε τη βίδα ρύθμισης για να ρυθμίσετε το απαιτούμενο διάκενο. Στη συνέχεια σφίγγεται το παξιμάδι ασφάλισης.

Αντικατάσταση βαλβίδων κινητήρα αυτοκινήτου

4.3. Επισκευή ομάδας βαλβίδων:

• Επισκευή βαλβίδας - τα κύρια σφάλματα είναι η φθορά και το κάψιμο της κωνικής επιφάνειας εργασίας, η φθορά του στελέχους και η εμφάνιση ρωγμών. Εάν οι κεφαλές καούν ή εμφανιστούν ρωγμές, οι βαλβίδες απορρίπτονται. Τα λυγισμένα στελέχη βαλβίδων ισιώνονται σε μια πρέσα χειρός χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο. Τα φθαρμένα στελέχη βαλβίδων επισκευάζονται με χρονισμό ή σιδέρωμα και στη συνέχεια αλέθονται σε ονομαστικό ή μεγάλο μέγεθος επισκευής. Η φθαρμένη επιφάνεια εργασίας της κεφαλής της βαλβίδας αλέθεται σε μέγεθος επισκευής. Οι βαλβίδες τυλίγονται στις έδρες με λειαντικές πάστες. Η ακρίβεια λείανσης ελέγχεται ρίχνοντας κηροζίνη σε αρθρωτές βαλβίδες, εάν δεν έχει διαρροή, τότε το τρίψιμο είναι καλό για 4-5 λεπτά. Τα ελατήρια βαλβίδων δεν αποκαθίστανται, αλλά αντικαθίστανται με νέα.

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Τι περιλαμβάνει ο μηχανισμός διανομής αερίου; Βρίσκεται στην κυλινδροκεφαλή. Ο σχεδιασμός του περιλαμβάνει: ένα κρεβάτι εκκεντροφόρου, έναν εκκεντροφόρο, βαλβίδες, βραχίονες παλινδρόμησης, ωθητές, υδραυλικούς ανυψωτήρες και, σε ορισμένα μοντέλα, μετατοπιστή φάσης.

ДΣε τι χρησιμεύει ο χρονισμός του κινητήρα; Αυτός ο μηχανισμός εξασφαλίζει την έγκαιρη τροφοδοσία ενός νέου τμήματος του μείγματος αέρα-καυσίμου και την απομάκρυνση των καυσαερίων. Ανάλογα με την τροποποίηση, μπορεί να αλλάξει το χρονισμό του χρονισμού της βαλβίδας.

Πού βρίσκεται ο μηχανισμός διανομής αερίου; Σε έναν σύγχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο μηχανισμός διανομής αερίου βρίσκεται πάνω από το μπλοκ κυλίνδρων στην κυλινδροκεφαλή.