Mehanizem za distribucijo plina - skupina ventilov
Vsebina
Namen in vrste merjenja časa:
1.1. Namen mehanizma za distribucijo plina:
Namen mehanizma za krmiljenje ventilov je prenesti svežo mešanico goriva v valje motorja in sprostiti izpušne pline. Izmenjava plina se izvaja skozi vstopne in izstopne odprtine, ki so hermetično zaprte z elementi zobatega jermena v skladu s sprejetim postopkom delovanja motorja.
1.2. Dodelitev skupine ventilov:
Namen skupine ventilov je hermetično zapreti vstopne in izstopne odprtine ter jih odpreti ob določenem času za določen čas.
1.3. Vrste časa:
odvisno od organov, s katerimi so cilindri motorja povezani z okoljem, je krmilni pas ventil, tuljava in kombiniran.
1.4. Primerjava vrst časov:
krmiljenje ventila je najpogostejše zaradi razmeroma enostavne zasnove in zanesljivega delovanja. Idealno in zanesljivo tesnjenje delovnega prostora, doseženo z dejstvom, da ventili pri visokem tlaku v jeklenkah mirujejo, daje resno prednost pred ventilom ali kombiniranim krmiljenjem. Zato se vedno bolj uporablja krmiljenje ventilov.
Naprava skupine ventilov:
2.1. Naprava z ventilom:
Ventili motorja so sestavljeni iz stebla in glave. Glave so najpogosteje ravne, konveksne ali zvonaste. Glava ima majhen valjast pas (približno 2 mm) in 45˚ ali 30˚ tesnilni stožec. Cilindrični jermen omogoča po eni strani ohraniti glavni premer ventila pri brušenju tesnilnega stožca, po drugi strani pa poveča togost ventila in s tem prepreči deformacije. Najbolj razširjeni so ventili z ravno glavo in tesnilnim poševnikom pod kotom 45˚ (to so najpogosteje sesalni ventili), za izboljšanje polnjenja in čiščenja jeklenk pa ima sesalni ventil večji premer kot izpušni ventil. Izpušni ventili so pogosto izdelani s kupolasto kroglično glavo.
To izboljša odtok izpušnih plinov iz valjev, poveča pa tudi trdnost in togost ventila. Za izboljšanje pogojev za odvod toplote iz glave ventila in povečanje splošne nedeformabilnosti ventila je prehod med glavo in steblom izveden pod kotom 10˚ - 30˚ in z velikim polmerom ukrivljenosti. Na zgornjem koncu stebla ventila so narejeni utori stožčaste, valjaste ali posebne oblike, odvisno od sprejetega načina pritrditve vzmeti na ventil. Natrijevo hlajenje se uporablja v številnih motorjih za zmanjšanje toplotne obremenitve razpočnih ventilov. Da bi to naredili, je ventil votel in nastala votlina je do polovice napolnjena z natrijem, katerega tališče je 100 ° C. Ko motor teče, se natrij topi in potuje skozi votlino ventila ter prenaša toploto iz vroče glave na steblo hladilne tekočine in od tam na aktuator ventila.
2.2. Priključitev ventila na vzmet:
modeli te enote so izredno raznoliki, najpogostejši pa so polovični stožci. S pomočjo dveh polovičnih stožcev, ki vstopata v kanale, izdelane v steblu ventila, pritisnemo ploščo, ki drži vzmet in ne omogoča razstavljanja enote. To ustvarja povezavo med vzmetjo in ventilom.
2.3. Lokacija sedeža ventila:
V vseh sodobnih motorjih so izpušni sedeži izdelani ločeno od glave valja. Takšni sedeži se uporabljajo tudi za priseske, kadar je glava valja izdelana iz aluminijeve zlitine. Ko je litoželezno, so v njem izdelana sedla. Strukturno je sedež obroč, ki je pritrjen na glavo valja v posebej obdelanem sedežu. Istočasno so na zunanji površini sedeža narejeni utori, ki se ob pritisku na sedež napolnijo z materialom glave valja in s tem zagotovijo njihovo zanesljivo pritrditev. Poleg vpenjanja lahko pritrditev izvedemo tudi z nihanjem sedla. Za zagotovitev tesnosti delovnega prostora, ko je ventil zaprt, mora biti delovna površina sedeža obdelana pod enakim kotom kot tesnilna posnetka glave ventila. Za to so sedla obdelana s posebnimi orodji z ostrimi koti ne 15 not, 45˚ in 75˚, da dobimo tesnilni trak pod kotom 45˚ in širino približno 2 mm. Preostali vogali naj bi izboljšali pretok okoli sedla.
2.4. Vodila za ventile Lokacija:
zasnova vodnikov je zelo raznolika. Najpogosteje se uporabljajo vodila z gladko zunanjo površino, ki so narejena na brezcentralnem vodovodnem stroju. Vodila z zunanjim zadrževalnim jermenom je lažje pritrditi, težje pa jih je izdelati. Za to je bolj primerno, da se v vodilu namesto traku izdela kanal za zaporni obroč. Vodila izpušnih ventilov se pogosto uporabljajo za njihovo zaščito pred oksidativnimi učinki toka vročih izpušnih plinov. V tem primeru so narejena daljša vodila, preostali del pa se nahaja v izpušnem kanalu glave valja. Ko se razdalja med vodilom in glavo ventila zmanjšuje, se luknja na vodilu na strani glave ventila zoži ali razširi v območju glave ventila.
2.5. Naprava vzmeti:
v sodobnih motorjih najpogostejše cilindrične vzmeti s konstantnim korakom. Za oblikovanje nosilnih površin se konci tuljav vzmeti med seboj zbližajo in zaprejo s čeli, zaradi česar je skupno število tuljav dva do trikrat večje od števila delovnih vzmeti. Končne tuljave so podprte na eni strani plošče in na drugi strani glave ali bloka valja. če obstaja nevarnost resonance, so vzmeti ventila izdelane s spremenljivim korakom. Stopničasti menjalnik se upogne bodisi z enega konca vzmeti na drugega bodisi s sredine na oba konca. Ko se ventil odpre, se navitja, ki so najbližje drug drugemu, dotaknejo, zaradi česar se število delovnih navitij zmanjša in poveča frekvenca prostih nihanj vzmeti. S tem se odstranijo pogoji za resonanco. Za isti namen se včasih uporabljajo stožčaste vzmeti, katerih naravna frekvenca se spreminja po njihovi dolžini in pojav resonance je izključen.
2.6. Materiali za izdelavo elementov ventilske skupine:
• Ventili - Sesalni ventili so na voljo iz kroma (40x), krom-niklja (40XN) in drugih legiranih jekel. Izpušni ventili so izdelani iz toplotno odpornih jekel z visoko vsebnostjo kroma, niklja in drugih legirnih kovin: 4Kh9S2, 4Kh10S2M, Kh12N7S, 40SH10MA.
• Sedeži ventilov - Uporabljajo se jekla, odporna na visoke temperature, lito železo, aluminijev bron ali kermet.
• Vodila ventilov so težka okolja za izdelavo in zahtevajo uporabo materialov z visoko toplotno odpornostjo in odpornostjo proti obrabi ter dobro toplotno prevodnostjo, kot sta siva perlitna litina in aluminijev bron.
• Vzmeti - izdelane z navijanjem žice iz vzmetne stome, npr. 65G, 60C2A, 50HFA.
Delovanje skupine ventilov:
3.1. Mehanizem sinhronizacije:
sinhronizacijski mehanizem je kinematično povezan z ročično gredjo in se sinhrono premika z njo. Zobati jermen odpira in zatesni vstopne in izstopne odprtine posameznih valjev v skladu s sprejetim obratovalnim postopkom. To je postopek izmenjave plina v jeklenkah.
3.2 Dejanje časovnega pogona:
Časovni pogon je odvisen od lokacije odmične gredi.
• Z nižjo gredjo - prehodni čelni zobniki za bolj gladko delovanje so izdelani s poševnimi zobmi, za tiho delovanje pa je zobniški obroč iz tekstolita. Parazitni zobnik ali veriga se uporablja za zagotavljanje pogona na daljše razdalje.
• Z zgornjo gredjo - valjčna veriga. Relativno nizka raven hrupa, preprosta zasnova, majhna teža, vendar se vezje obrabi in raztegne. Skozi zobati jermen na osnovi neoprena, ojačan z jekleno žico in prekrit s plastjo najlona, odpornega na obrabo. Preprost dizajn, tiho delovanje.
3.3. Shema distribucije plina:
Skupna površina pretoka, predvidena za prehod plinov skozi ventil, je odvisna od trajanja njegovega odpiranja. Kot veste, je v štiritaktnih motorjih za izvedbo sesalnega in izpušnega hoda predviden en hod bata, ki ustreza vrtenju ročične gredi za 180˚. Izkušnje pa kažejo, da je za boljše polnjenje in čiščenje jeklenk potrebno, da je trajanje postopkov polnjenja in praznjenja daljše od ustreznih gibov bata, t.j. odpiranje in zapiranje ventilov se ne sme izvajati na mrtvih točkah bata, temveč z nekaj prehitevanja ali zamude.
Časi odpiranja in zapiranja ventila so izraženi v kotih vrtenja ročične gredi in se imenujejo krmiljenje ventila. Za večjo zanesljivost so te faze narejene v obliki tortnih diagramov (slika 1).
Sesalni ventil se običajno odpre s kotom prekoračitve φ1 = 5˚ – 30˚, preden bat doseže zgornjo mrtvo točko. S tem zagotovimo določen prerez ventila na samem začetku polnilnega takta in s tem izboljšamo polnjenje jeklenke. Sesalni ventil se zapre z zamikom φ2 = 30˚ - 90˚, potem ko bat prečka spodnjo mrtvo točko. Zakasnitev zapiranja vstopnega ventila omogoča, da se vnos sveže mešanice goriva uporabi za izboljšanje polnjenja goriva in s tem za povečanje moči motorja.
Izpušni ventil se odpre s prehitevalnim kotom φ3 = 40˚ – 80˚, tj. na koncu takta, ko je tlak v plinih cilindra relativno visok (0,4 - 0,5 MPa). Intenzivno izmetavanje plinske jeklenke, ki se začne pri tem tlaku, vodi do hitrega padca tlaka in temperature, kar bistveno zmanjša delo izpodrivanja delovnih plinov. Izpušni ventil se zapre z zamikom φ4 = 5˚ - 45˚. Ta zakasnitev zagotavlja dobro čiščenje zgorevalne komore iz izpušnih plinov.
Diagnostika, vzdrževanje, popravilo:
4.1. Diagnostika
Diagnostični znaki:
- •Zmanjšana moč motorja z notranjim zgorevanjem:
- Zmanjšana razdalja;
- Nepopolno prileganje ventila;
- Zaseženi ventili.
• Povečana poraba goriva: - Zmanjšana zračnost med ventili in dvigali;
- Nepopolno prileganje ventila;
- Zaseženi ventili.
• Obraba v motorjih z notranjim zgorevanjem: - Obraba odmične gredi;
- odpiranje odmikalnih gredi;
- Povečan razmik med stebli ventila in pušami ventila;
- Velika razdalja med ventili in dvigali;
- zlom, kršitev elastičnosti vzmeti ventila.
• Indikator nizkega tlaka: - Sedeži ventilov so mehki;
- Mehka ali zlomljena vzmet ventila;
- Izgoreli ventil;
- zgorelo ali raztrgano tesnilo glave valja;
- Neprilagojena toplotna vrzel.
• Indikator visokega tlaka. - Zmanjšana višina glave;
Časovne diagnostične metode:
• Merjenje tlaka v jeklenki na koncu tlaka. Med merjenjem morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji: motor z notranjim izgorevanjem mora biti ogret na delovno temperaturo; Vžigalne svečke je treba odstraniti; Osrednji kabel indukcijske tuljave mora biti naoljen, dušilni ventil in zračni ventil pa odprti. Meritve se izvajajo s pomočjo kompresorjev. Razlika v tlaku med posameznimi jeklenkami ne sme presegati 5%.
4.2. Nastavitev toplotne razdalje v zobatem jermenu:
Preverjanje in nastavitev toplotne reže se izvaja s pomočjo plošč manometra v zaporedju, ki ustreza vrstnemu redu delovanja motorja, začenši s prvim valjem. Vrzel je pravilno nastavljena, če merilnik debeline, ki ustreza normalni reži, prosto teče. Pri nastavljanju zračnosti držite nastavitveni vijak z izvijačem, odvijte zagozdilno matico, namestite varnostno ploščo med steblo ventila in sklopko ter zavrtite nastavitveni vijak, da nastavite zahtevano zračnost. Nato je matica zategnjena.
4.3. Popravilo skupine ventilov:
• Popravilo ventila - glavne napake so obraba in ožig stožčaste delovne površine, obraba stebla in pojav razpok. Če glave gorijo ali se pojavijo razpoke, se ventili zavržejo. Upognjena stebla ventilov se z orodjem poravnajo na ročni stiskalnici. Obrabljena stebla ventilov se popravijo s kronizacijo ali likanjem in nato zbrusijo na nazivno ali preveliko velikost popravila. Obrabljena delovna površina glave ventila je brušena na velikost za popravilo. Ventili so prilepljeni na sedeže z abrazivnimi pastami. Natančnost mletja se preveri z vlivanjem kerozina na zgibne ventile, če ne pušča, je mletje dobro 4-5 minut. Vzmeti ventilov se ne obnavljajo, ampak zamenjajo z novimi.
Vprašanja in odgovori:
Kaj je vključeno v mehanizem distribucije plina? Nahaja se v glavi cilindra. Njegova zasnova vključuje: ležišče odmične gredi, odmično gred, ventile, nihajne roke, potiskalnike, hidravlična dvigala in pri nekaterih modelih fazni premik.
ДZa kaj je krmiljenje motorja? Ta mehanizem zagotavlja pravočasno dovajanje svežega dela mešanice zraka in goriva in odstranjevanje izpušnih plinov. Glede na modifikacijo lahko spremeni čas krmiljenja ventilov.
Kje se nahaja mehanizem za distribucijo plina? V sodobnem motorju z notranjim zgorevanjem je mehanizem za distribucijo plina nameščen nad blokom cilindra v glavi valja.
