Mehanizem distribucije plina motorja, zasnova in princip delovanja

Mehanizem za distribucijo plina (GRM) je niz delov in sklopov, ki odpirajo in zapirajo sesalne in izpušne ventile motorja v danem trenutku. Glavna naloga mehanizma za distribucijo plina je pravočasna dobava zraka-goriva ali goriva (odvisno od vrste motorja) v zgorevalno komoro in izpust izpušnih plinov. Za rešitev te težave nemoteno deluje cel kompleks mehanizmov, od katerih so nekateri nadzorovani elektronsko.

Kako je s časom

Pri sodobnih motorjih je mehanizem za distribucijo plina nameščen v glavi valja motorja. Sestavljen je iz naslednjih glavnih elementov:

• Odmična gred. To je izdelek kompleksne zasnove, izdelan iz trpežnega jekla ali litega železa z visoko natančnostjo. Glede na zasnovo krmiljenja je lahko odmična gred nameščena v glavi valja ali v ohišju motorja (trenutno se ta ureditev ne uporablja). To je glavni del, ki je odgovoren za zaporedno odpiranje in zapiranje ventilov.

Gred ima ležajne ležaje in odmikače, ki potiskajo steblo ventila ali zibalnik. Oblika odmikača ima strogo določeno geometrijo, saj sta od tega odvisna trajanje in stopnja odpiranja ventila. Poleg tega so odmikači zasnovani v različnih smereh, da zagotovijo izmenično delovanje valjev.

• Pogon. Navor iz ročične gredi se preko pogona prenaša na odmično gred. Pogon se razlikuje glede na konstrukcijsko rešitev. Zobnik ročične gredi je polovico manjši od zobnika odmične gredi. Tako se ročična gred vrti dvakrat hitreje. Odvisno od vrste pogona vključuje:

1. veriga ali pas;
2. gredni zobniki;
3. napenjalec (natezni valj);
4. blažilnik in čevelj.

• Sesalni in izpušni ventili. Nahajajo se na glavi cilindra in so palice z ravno glavo na enem koncu, imenovane loputa. Vhodni in izstopni ventili se razlikujejo po zasnovi. Dovod je izdelan iz enega kosa. Ima tudi večji krožnik za boljše polnjenje jeklenke s svežim nabojem. Odtok je običajno izdelan iz toplotno odpornega jekla in ima votlo steblo za boljše hlajenje, saj je med delovanjem izpostavljen višjim temperaturam. Znotraj votline je natrijevo polnilo, ki se zlahka stopi in odvede nekaj toplote s plošče na palico.

Glave ventilov so prirezane, da zagotovijo tesnejše prileganje v luknje v glavi valja. Ta kraj se imenuje sedlo. Poleg samih ventilov so v mehanizmu predvideni dodatni elementi, ki zagotavljajo njihovo pravilno delovanje:

1. Vzmeti. Po pritisku vrnite ventile v prvotni položaj.
2. Tesnila stebla ventila. To so posebna tesnila, ki preprečujejo vstop olja v zgorevalno komoro vzdolž stebla ventila.
3. Vodilna puša. Nameščen v ohišju glave valja in zagotavlja natančno gibanje ventila.
4. prepečenec. Z njihovo pomočjo je vzmet pritrjena na steblo ventila.

• Potiskači. Preko potiskalcev se sila prenaša z odmikača odmične gredi na drog. Izdelan iz jekla visoke trdnosti. So različnih vrst:

1. mehanska - očala;
2. valjček;
3. hidravlični kompenzatorji.

Toplotna reža med mehanskimi potiski in loputami odmične gredi se nastavlja ročno. Hidravlični kompenzatorji ali hidravlični odmiki samodejno vzdržujejo zahtevano zračnost in jih ni treba prilagajati.

• Nihajna roka ali ročice. Enostavna gugalnica je dvokraka ročica, ki izvaja zibajoče gibe. V različnih postavitvah lahko nihajne roke delujejo različno.
• Sistemi spremenljivega krmiljenja ventilov. Ti sistemi niso nameščeni na vseh motorjih. Več podrobnosti o napravi in ​​principu delovanja CVVT najdete v ločenem članku na naši spletni strani.

Opis časovnega razporeda

Delovanje mehanizma za distribucijo plina je težko obravnavati ločeno od delovnega cikla motorja. Njegova glavna naloga je pravočasno odpiranje in zapiranje ventilov za določeno časovno obdobje. Zato se na sesalnem taktu odpre sesalni, na izpušnem pa izpuh. To pomeni, da mora mehanizem dejansko izvajati izračunano krmiljenje ventilov.

Tehnično gre takole:

1. Ročična gred prenaša navor preko pogona na odmično gred.
2. Odmikač odmične gredi pritiska na potiskalo ali zibalnik.
3. Ventil se premika znotraj zgorevalne komore in omogoča dostop do svežega polnila ali izpušnih plinov.
4. Ko odmikač prestane aktivno fazo delovanja, se ventil pod delovanjem vzmeti vrne na svoje mesto.

Upoštevati je treba tudi, da za celoten delovni cikel odmična gred naredi 2 obrata, pri čemer izmenično odpira ventile na vsakem valju, odvisno od vrstnega reda, v katerem delujejo. To pomeni, da se na primer pri shemi delovanja 1-3-4-2 istočasno odprejo sesalni ventili na prvem valju in izpušni ventili na četrtem. V drugem in tretjem bosta ventila zaprta.

Vrste mehanizma za distribucijo plina

Motorji imajo lahko različne časovne sheme. Razmislite o naslednji klasifikaciji.

Po položaju odmične gredi

Obstajata dve vrsti položaja odmične gredi:

• dno;
• vrh.

V spodnjem položaju je odmična gred nameščena na bloku cilindrov poleg ročične gredi. Udarec od odmikačev skozi potiskala se s pomočjo posebnih palic prenaša na nihajne roke. To so dolge palice, ki povezujejo potisne drogove na dnu z nihajnimi rokami na vrhu. Nižja lokacija ne velja za najuspešnejšo, vendar ima svoje prednosti. Predvsem bolj zanesljiva povezava med odmično in ročično gredjo. Ta vrsta naprave se ne uporablja v sodobnih motorjih.

V zgornjem položaju je odmična gred v glavi valja, tik nad ventili. V tem položaju je mogoče izvesti več možnosti za vplivanje na ventile: z uporabo potisnih ročic ali ročic. Ta zasnova je preprostejša, zanesljivejša in kompaktnejša. Zgornji položaj odmične gredi je postal pogostejši.

Po številu odmičnih gredi

Vrstni motorji so lahko opremljeni z eno ali dvema odmičnima gredema. Motorji z eno odmično gredjo so označeni s kratico SOHC(enojna odmična gred v glavi) in z dvema - DOHC(Dvojna odmična gred v glavi). Ena gred je odgovorna za odpiranje sesalnih ventilov, druga pa za izpušne. V-motorji uporabljajo štiri odmične gredi, po dve za vsako stran valjev.

Po številu ventilov

Oblika odmične gredi in število odmičnih gredi bosta odvisna od števila ventilov na valj. Lahko sta dva, tri, štiri ali pet ventilov.

Najenostavnejša možnost je z dvema ventiloma: eden za sesalni, drugi za izpušni ventil. Triventilski motor ima dva sesalna in en izpušni ventil. V različici s štirimi ventili: dva sesalna in dva izpušna. Pet ventilov: trije za sesalni in dva za izpušni ventil. Več kot je sesalnih ventilov, več mešanice zraka in goriva vstopi v zgorevalno komoro. V skladu s tem se povečata moč in dinamika motorja. Izdelava več kot petih ne bo omogočila velikosti zgorevalne komore in oblike odmične gredi. Najpogosteje se uporabljajo štirje ventili na valj.

Po vrsti pogona

Obstajajo tri vrste pogonov odmične gredi:

1. orodje. Ta možnost pogona je možna le, če je odmična gred v spodnjem položaju bloka cilindrov. Motorno gred in odmično gred poganjajo zobniki. Glavna prednost takšne enote je zanesljivost. Ko je odmična gred v zgornjem položaju v glavi valja, se uporabljata verižni in jermenski pogon.
2. Veriga. Ta pogon velja za bolj zanesljivega. Toda uporaba verige zahteva posebne pogoje. Za dušenje tresljajev so nameščeni dušilci, napetost verige pa uravnavajo napenjalci. Glede na število gredi se lahko uporablja več verig.
   

   Verižni vir je dovolj za povprečno 150-200 tisoč kilometrov.

   Glavna težava verižnega pogona je okvara napenjalnikov, blažilnikov ali prekinitev same verige. Z nezadostno napetostjo lahko veriga med delovanjem zdrsne med zobmi, kar vodi do kršitve krmiljenja ventila.

   Pomaga samodejno prilagoditi napetost verige hidravlični napenjalci. To so bati, ki pritiskajo na tako imenovani čevelj. Čevelj je pritrjen neposredno na verigo. To je kos s posebnim premazom, ukrivljen v loku. V notranjosti hidravličnega napenjalca so bat, vzmet in delovna votlina za olje. Olje vstopi v napenjalec in potisne cilinder na pravilno raven. Ventil zapre oljni prehod in bat ves čas ohranja pravilno napetost verige.Hidravlični kompenzatorji v zobatem jermenu delujejo po podobnem principu. Dušilec verige absorbira preostale tresljaje, ki jih čevelj ni dušil. To zagotavlja popolno in natančno delovanje verižnega pogona.

   Največja težava lahko nastane zaradi odprtega tokokroga.

   Odmična gred se neha vrteti, ročična gred pa se še naprej vrti in premika bate. Dna batov segajo do kolutov ventilov, zaradi česar se deformirajo. V najhujših primerih se lahko poškoduje tudi blok cilindra. Da se to ne bi zgodilo, se včasih uporabljajo dvovrstne verige. Če se ena zlomi, druga nadaljuje z delom. Voznik bo lahko popravil situacijo brez posledic.

3. pas.Za razliko od verižnega pogona jermenski pogon ne potrebuje mazanja.
   

   Vir pasu je prav tako omejen in v povprečju znaša 60-80 tisoč kilometrov.

   Za boljši oprijem in zanesljivost se uporabljajo zobati jermeni. Ta je bolj preprosta. Zlomljen jermen pri delujočem motorju bo imel enake posledice kot počena veriga. Glavne prednosti jermenskega pogona so enostavno upravljanje in zamenjava, poceni in tiho delovanje.

Delovanje motorja, njegova dinamika in moč so odvisni od pravilnega delovanja celotnega mehanizma za distribucijo plina. Večje kot je število in prostornina valjev, bolj zapletena bo sinhronizacijska naprava. Za vsakega voznika je pomembno, da razume strukturo mehanizma, da bi pravočasno opazil okvaro.