Газоразпределителен механизъм - клапанна група

Цел и видове синхронизация:

1.1. Предназначение на газоразпределителния механизъм:

Целта на механизма за синхронизация на клапаните е да подаде свежа горивна смес в цилиндрите на двигателя и да освободи отработените газове. Обменът на газ се извършва през входните и изходните отвори, които са херметически затворени от елементите на зъбния ремък в съответствие с приетата процедура за работа на двигателя.

1.2. Присвояване на група клапани:

целта на клапанната група е херметично да затвори входните и изходните отвори и да ги отвори в определеното време за определеното време.

1.3. Типове време:

в зависимост от органите, чрез които цилиндрите на двигателя са свързани с околната среда, ангренажният ремък е клапан, макара и комбиниран.

1.4. Сравнение на типовете синхронизация:

времето на клапана е най-често поради относително опростения му дизайн и надеждната работа. Идеалното и надеждно уплътняване на работното пространство, постигнато благодарение на факта, че клапаните остават неподвижни при високо налягане в цилиндрите, дава сериозно предимство пред клапана или комбинираното синхронизиране. Следователно времето на клапаните се използва все по-често.

Устройство за група клапани:

2.1. Клапанно устройство:

Клапаните на двигателя се състоят от стебло и глава. Главите най-често се правят плоски, изпъкнали или камбановидни. Главата има малък цилиндричен колан (около 2 мм) и 45˚ или 30˚ уплътнителен скос. Цилиндричният колан позволява, от една страна, да поддържа диаметъра на главния клапан при шлайфане на уплътняващия скос, а от друга страна, да увеличи твърдостта на клапана и по този начин да предотврати деформация. Най-широко разпространени са клапаните с плоска глава и уплътняващ скос под ъгъл 45˚ (това са най-често всмукателните клапани), а за подобряване на пълненето и почистването на цилиндрите всмукателният клапан има по-голям диаметър от изпускателния клапан. Изпускателните клапани често се правят с куполна сферична глава.

Това подобрява изтичането на отработените газове от цилиндрите и също така увеличава здравината и твърдостта на клапана. За подобряване на условията за отвеждане на топлината от главата на клапана и увеличаване на общата недеформируемост на клапана, преходът между главата и стеблото е направен под ъгъл 10˚ - 30˚ и с голям радиус на кривина. В горния край на стеблото на клапана са направени жлебове с конична, цилиндрична или специална форма, в зависимост от приетия метод за закрепване на пружината към клапана. Натриевото охлаждане се използва в редица двигатели за намаляване на термичното напрежение върху спукващи се клапани. За да направите това, вентилът е направен кух и получената кухина е наполовина пълна с натрий, чиято точка на топене е 100 ° C. Когато двигателят работи, натрият се топи и преминава през кухината на клапана, пренасяйки топлината от горещата глава към стеблото на охлаждащата течност и оттам към задвижващия механизъм на клапана.

2.2. Свързване на клапана към неговата пружина:

конструкциите на този модул са изключително разнообразни, но най-често срещаният дизайн е с полуконуси. С помощта на два полуконуса, които влизат в каналите, направени в стеблото на клапана, плочата се притиска, която държи пружината и не позволява разглобяването на блока. Това създава връзка между пружината и клапана.

2.3. Местоположение на седалката на клапана:

Във всички съвременни двигатели изпускателните седалки се произвеждат отделно от цилиндровата глава. Те се използват и за вендузи, когато цилиндровата глава е изработена от алуминиева сплав. Когато е чугун, в него се правят седлата. Структурно седалката е пръстен, който е прикрепен към главата на цилиндъра в специално обработена седалка. В същото време на външната повърхност на седалката понякога се правят канали, които при натискане върху седалката се запълват с материал на цилиндровата глава, като по този начин се гарантира тяхното надеждно закрепване. В допълнение към затягането, закрепването може да се извърши и чрез люлеене на седлото. За да се осигури плътност на работното пространство, когато вентилът е затворен, работната повърхност на седалката трябва да бъде обработена под същия ъгъл като уплътняващата фаска на главата на клапана. За това седлата се обработват със специални инструменти с ъгли на заточване не 15 not, 45˚ и 75˚, за да се получи уплътняваща лента под ъгъл 45˚ и ширина около 2 mm. Останалите ъгли са направени за подобряване на потока около седлото.

2.4. Местоположение на водачите на клапаните:

дизайнът на водачите е много разнообразен. Най-често се използват водачи с гладка външна повърхност, които се правят на безцентрова водопроводна машина. Водачите с външна задържаща лента са по-удобни за закрепване, но са по-трудни за изработка. За това е по-целесъобразно да се направи канал за ограничителния пръстен в водача вместо колан. Водачите на изпускателните клапани често се използват, за да ги предпазят от окислителните ефекти на потока горещи отработени газове. В този случай се правят по-дълги водачи, останалата част от които се намира в изпускателния канал на цилиндровата глава. Тъй като разстоянието между водача и главата на клапана намалява, отворът в водача отстрани на главата на клапана се стеснява или разширява в областта на главата на клапана.

2.5. Пружинно устройство:

в съвременните двигатели най-често срещаните цилиндрични пружини с постоянна стъпка. За да оформят опорните повърхности, краищата на намотките на пружината се събират един срещу друг и се притискат с челата си, в резултат на което общият брой намотки е два до три пъти по-голям от броя на работещите пружини. Крайните намотки се поддържат от едната страна на плочата и от другата страна на цилиндровата глава или блок. Ако съществува риск от резонанс, пружините на клапаните са направени с променлива стъпка. Стъпкатата скоростна кутия се огъва или от единия край на пружината към другия, или от средата към двата края. Когато клапанът се отвори, намотките, най-близки една до друга, се допират, в резултат на което броят на работещите намотки намалява и честотата на свободните трептения на пружината се увеличава. Това премахва условията за резонанс. За същата цел понякога се използват конични извори, естествената честота на които варира по дължината им и появата на резонанс е изключена.

2.6. Материали за производство на елементи от група клапани:

• Вентили - Смукателните вентили се предлагат от хром (40x), хромникел (40XN) и други легирани стомани. Изпускателните клапани са изработени от топлоустойчиви стомани с високо съдържание на хром, никел и други легиращи метали: 4Kh9S2, 4Kh10S2M, Kh12N7S, 40SH10MA.
• Седла на клапани - Използват се стомани, устойчиви на висока температура, чугун, алуминиев бронз или металокерамика.
• Водачите на вентилите са трудни за производство среди и изискват използването на материали с висока термична устойчивост и устойчивост на износване и добра топлопроводимост, като сив перлитен чугун и алуминиев бронз.
• Пружини - изработени чрез навиване на тел от пружинна стома, напр. 65G, 60C2A, 50HFA.

Работа на клапанна група:

3.1. Механизъм за синхронизация:

механизмът за синхронизация е кинематично свързан с коляновия вал, движейки се синхронно с него. Зъбният ремък отваря и запечатва входните и изходните отвори на отделните цилиндри в съответствие с приетата експлоатационна процедура. Това е процесът на обмен на газ в бутилки.

3.2 Действие на синхронизирането:

Задвижването на времето зависи от местоположението на разпределителния вал.
• С по-нисък вал - проходните цилиндрични зъбни колела за по-плавна работа са направени с наклонени зъби, а за безшумна работа зъбният венец е от текстолит. Използва се паразитно зъбно колело или верига за осигуряване на задвижване на по-голямо разстояние.
• С горен вал - ролкова верига. Относително ниско ниво на шум, опростен дизайн, ниско тегло, но веригата се износва и разтяга. Чрез ангренажен ремък на неопренова основа, подсилен със стоманена тел и покрит с устойчив на износване найлонов слой. Опростен дизайн, тиха работа.

3.3. Схема за разпределение на газ:

Общата площ на потока, предвидена за преминаване на газове през клапана, зависи от продължителността на отварянето му. Както знаете, в четиритактовите двигатели за изпълнението на всмукателните и изпускателните удари е предвиден един ход на буталото, съответстващ на въртенето на коляновия вал на 180˚. Опитът обаче показва, че за по-добро пълнене и почистване на цилиндъра е необходимо продължителността на процесите на пълнене и изпразване да е по-голяма от съответните ходове на буталото, т.е. отварянето и затварянето на клапаните не трябва да се извършва в мъртвите точки на хода на буталото, а с известно изпреварване или закъснение.

Времената за отваряне и затваряне на клапана се изразяват в ъгли на въртене на коляновия вал и се наричат ​​синхронизация на клапаните. За по-голяма надеждност тези фази са направени под формата на кръгови диаграми (фиг. 1).
Смукателният клапан обикновено се отваря с ъгъл на превишаване φ1 = 5˚ – 30˚, преди буталото да достигне горната мъртва точка. Това осигурява определено напречно сечение на клапана в самото начало на хода на пълнене и по този начин подобрява пълненето на цилиндъра. Смукателният клапан се затваря с ъгъл на забавяне φ2 = 30˚ - 90˚, след като буталото премине долната мъртва точка. Закъснението при затваряне на входящия клапан позволява приемането на свежа горивна смес да се използва за подобряване на зареждането с гориво и следователно за увеличаване на мощността на двигателя.
Изпускателният клапан се отваря с ъгъл на изпреварване φ3 = 40˚ – 80˚, т.е. в края на хода, когато налягането в газовете на цилиндъра е относително високо (0,4 - 0,5 MPa). Интензивното изхвърляне на газовия цилиндър, започнало при това налягане, води до бърз спад на налягането и температурата, което значително намалява работата по изместване на работните газове. Изпускателният клапан се затваря с ъгъл на забавяне φ4 = 5˚ - 45˚. Това забавяне осигурява добро почистване на горивната камера от отработените газове.

Диагностика, поддръжка, ремонт:

4.1. диагностика

Диагностични признаци:

• •Намалена мощност на двигателя с вътрешно горене:
• Намален клирънс;
• Непълно прилягане на клапана;
• Иззети клапани.
  • Повишен разход на гориво:
• Намален хлабина между клапани и повдигачи;
• Непълно прилягане на клапана;
• Иззети клапани.
  • Износване в двигатели с вътрешно горене:
• Износване на разпределителния вал;
• отваряне на гърбиците на разпределителния вал;
• Увеличен хлабина между стеблата на клапаните и втулките на клапаните;
• Голям просвет между клапани и повдигачи;
• счупване, нарушаване на еластичността на пружините на клапаните.
  • Индикатор за ниско налягане:
• Седалките на клапаните са меки;
• Мека или счупена пружина на клапана;
• Изгорял клапан;
• Изгоряло или скъсано уплътнение на цилиндровата глава
• Некорректирана топлинна междина.
  • Индикатор за високо налягане.
• Намалена височина на главата;

Методи за диагностика на времето:

• Измерване на налягането в цилиндъра в края на хода на компресията. По време на измерването трябва да бъдат изпълнени следните условия: двигателят с вътрешно горене трябва да се нагрее до работна температура; Свещите трябва да бъдат отстранени; Централният кабел на индукционната намотка трябва да бъде смазан и дроселът и въздушният клапан да бъдат отворени. Измерването се извършва с помощта на компресори. Разликата в налягането между отделните бутилки не трябва да надвишава 5%.

4.2. Регулиране на топлинния просвет в ангренажния ремък:

Проверката и регулирането на топлинната междина се извършва с помощта на плочи на манометъра в последователността, съответстваща на реда на работа на двигателя, започвайки от първия цилиндър. Разстоянието се регулира правилно, ако дебелометърът, съответстващ на нормалната междина, минава свободно. Когато регулирате хлабината, задръжте регулиращия винт с отвертка, разхлабете контргайката, поставете предпазната плоча между стеблото на клапана и съединителя и завъртете регулиращия винт, за да настроите необходимия хлабина. След това контра гайката се затяга.

Подмяна на клапаните на двигателя на автомобила

4.3. Ремонт на клапанна група:

• Ремонт на клапани - основните неизправности са износване и изгаряне на коничната работна повърхност, износване на стеблото и появата на пукнатини. Ако главите изгорят или се появят пукнатини, клапаните се изхвърлят. Огънатите стебла на клапаните се изправят на ръчна преса с помощта на инструмент. Износените стебла на клапаните се ремонтират чрез хронизиране или гладене и след това се шлифоват до номинален или извънгабаритен ремонтен размер. Износената работна повърхност на главата на клапана се шлайфа до ремонтен размер. Вентилите се притриват към леглата с абразивни пасти. Точността на смилане се проверява чрез изливане на керосин върху шарнирни клапани, ако не изтече, тогава смилането е добро за 4-5 минути. Клапанните пружини не се реставрират, а се сменят с нови.

Въпроси и отговори:

Какво е включено в газоразпределителния механизъм? Намира се в главата на цилиндъра. Неговият дизайн включва: легло на разпределителния вал, разпределителен вал, клапани, кобилни рамена, тласкачи, хидравлични повдигачи и, в някои модели, фазов превключвател.

ДЗа какво е времето на двигателя? Този механизъм осигурява навременното подаване на свежа част от сместа въздух-гориво и отстраняването на отработените газове. В зависимост от модификацията, той може да промени времето на синхронизация на клапаните.

Къде се намира газоразпределителният механизъм? В съвременния двигател с вътрешно горене газоразпределителният механизъм е разположен над блока на цилиндъра в главата на цилиндъра.