آلية توزيع الغاز - مجموعة الصمامات

الغرض وأنواع التوقيت:

1.1. الغرض من آلية توزيع الغاز:

الغرض من آلية توقيت الصمام هو تمرير خليط وقود جديد إلى أسطوانات المحرك وإطلاق غازات العادم. يتم تبادل الغازات من خلال فتحات المدخل والمخرج ، والتي يتم إغلاقها بإحكام بواسطة عناصر حزام التوقيت وفقًا لإجراءات تشغيل المحرك المقبولة.

1.2 مهمة مجموعة الصمامات:

الغرض من مجموعة الصمامات هو إغلاق منافذ المدخل والمخرج بإحكام وفتحها في الوقت المحدد للوقت المحدد.

1.3 أنواع التوقيت:

اعتمادًا على الأعضاء التي يتم من خلالها توصيل أسطوانات المحرك بالبيئة ، يكون حزام التوقيت عبارة عن صمام وملف ومجمع.

1.4. مقارنة بين أنواع التوقيت:

توقيت الصمام هو الأكثر شيوعًا نظرًا لتصميمه البسيط نسبيًا وتشغيله الموثوق. إن إحكام الإغلاق المثالي والموثوق لمساحة العمل ، والذي تم تحقيقه بسبب حقيقة أن الصمامات تظل ثابتة عند الضغط العالي في الأسطوانات ، يعطي ميزة جدية على الصمام أو التوقيت المشترك. لذلك ، يتم استخدام توقيت الصمام بشكل متزايد.

جهاز مجموعة الصمام:

2.1. جهاز الصمام:

تتكون صمامات المحرك من ساق ورأس. غالبًا ما تكون الرؤوس مسطحة أو محدبة أو على شكل جرس. يحتوي الرأس على حزام أسطواني صغير (حوالي 2 مم) وشطبة مانعة للتسرب 45 درجة أو 30 درجة. يسمح الحزام الأسطواني ، من ناحية ، بالحفاظ على قطر الصمام الرئيسي عند طحن شطبة الختم ، ومن ناحية أخرى ، لزيادة صلابة الصمام وبالتالي منع التشوه. الأكثر انتشارًا هي الصمامات ذات الرأس المسطح والشطبة المائلة للإحكام بزاوية 45 درجة (وغالبًا ما تكون هذه صمامات سحب) ، ولتحسين تعبئة وتنظيف الأسطوانات ، يكون لصمام السحب قطر أكبر من صمام العادم. غالبًا ما تصنع صمامات العادم برأس كروي مقبب.

يعمل هذا على تحسين تدفق غازات العادم من الأسطوانات ، كما يزيد من قوة وصلابة الصمام. لتحسين ظروف إزالة الحرارة من رأس الصمام وزيادة عدم قابلية الصمام للتشوه بشكل عام ، يتم الانتقال بين الرأس والساق بزاوية 10 درجة - 30 درجة مع نصف قطر كبير للانحناء. في الطرف العلوي من ساق الصمام ، تصنع الأخاديد بشكل مخروطي أو أسطواني أو خاص ، اعتمادًا على الطريقة المقبولة لربط الزنبرك بالصمام. يستخدم تبريد الصوديوم في عدد من المحركات لتقليل الضغط الحراري على صمامات الانفجار. للقيام بذلك ، يكون الصمام مجوفًا ، ويمتلئ التجويف الناتج نصفه بالصوديوم ، ونقطة الانصهار 100 درجة مئوية. عند تشغيل المحرك ، يذوب الصوديوم وينتقل عبر تجويف الصمام ، وينقل الحرارة من الرأس الساخن إلى ساق المبرد ومن هناك إلى مشغل الصمام.

2.2. توصيل الصمام بنابضه:

تصميمات هذه الوحدة متنوعة للغاية ، ولكن التصميم الأكثر شيوعًا هو أنصاف الأقماع. بمساعدة اثنين من المخاريط النصفية التي تدخل القنوات المصنوعة في جذع الصمام ، يتم الضغط على اللوحة التي تحمل الزنبرك ولا تسمح بتفكيك الوحدة. هذا يخلق اتصالًا بين الزنبرك والصمام.

2.3 موقع مقعد الصمام:

في جميع المحركات الحديثة ، يتم تصنيع مقاعد العادم بشكل منفصل عن رأس الأسطوانة. تستخدم هذه أيضًا في أكواب الشفط عندما يكون رأس الأسطوانة مصنوعًا من سبائك الألومنيوم. عندما تكون مصنوعة من الحديد الزهر ، تصنع السروج فيه. من الناحية الهيكلية ، المقعد عبارة عن حلقة متصلة برأس الأسطوانة في مقعد مُشغل آليًا. في الوقت نفسه ، يتم عمل أخاديد أحيانًا على السطح الخارجي للمقعد ، والتي عند الضغط عليها على المقعد ، تمتلئ بمادة رأس الأسطوانة ، وبالتالي ضمان التثبيت الموثوق به. بالإضافة إلى التثبيت ، يمكن أيضًا إجراء التثبيت عن طريق تأرجح السرج. لضمان إحكام مساحة العمل عند إغلاق الصمام ، يجب تشكيل سطح العمل للمقعد في نفس زاوية شطب رأس الصمام. لهذا الغرض ، يتم تشكيل السروج بأدوات خاصة بزوايا شحذ ليست 15 درجة و 45 درجة و 75 درجة للحصول على شريط مانع للتسرب بزاوية 45 درجة وعرض حوالي 2 مم. تم صنع باقي الزوايا لتحسين التدفق حول السرج.

2.4 موقع أدلة الصمام:

تصميم الأدلة متنوع للغاية. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام أدلة ذات سطح خارجي أملس ، والتي يتم تصنيعها على آلة سباكة لا مركزية. تكون الموجهات ذات الشريط الاحتكاري الخارجي أكثر راحة للربط ولكن يصعب صنعها. لهذا ، من الأفضل إنشاء قناة لحلقة الإيقاف في الدليل بدلاً من الحزام. غالبًا ما تستخدم أدلة صمامات العادم لحمايتها من التأثيرات المؤكسدة لتيار غاز العادم الساخن. في هذه الحالة ، يتم عمل أدلة أطول ، ويقع الباقي في قناة عادم رأس الأسطوانة. مع انخفاض المسافة بين الدليل ورأس الصمام ، تضيق الفتحة الموجودة في الدليل على جانب رأس الصمام أو تتسع في منطقة رأس الصمام.

2.5 جهاز النوابض:

في المحركات الحديثة ، أكثر الينابيع الأسطوانية شيوعًا مع درجة ثابتة. لتشكيل الأسطح الداعمة ، يتم تجميع نهايات لفائف الزنبرك مع بعضها البعض وملفوفة بجباههم ، ونتيجة لذلك يكون العدد الإجمالي للملفات أكبر بمرتين إلى ثلاث مرات من عدد الينابيع العاملة. يتم دعم الملفات الطرفية على جانب واحد من اللوحة وعلى الجانب الآخر من رأس أو كتلة الأسطوانة. إذا كان هناك خطر الرنين ، فإن نوابض الصمامات مصنوعة من درجة متغيرة. ينحني صندوق التروس المتدرج إما من أحد طرفي الزنبرك إلى الطرف الآخر ، أو من المنتصف إلى كلا الطرفين. عندما يتم فتح الصمام ، تتلامس اللفات الأقرب من بعضها البعض ، مما يؤدي إلى انخفاض عدد لفات العمل ، ويزداد تواتر التذبذبات الحرة للنابض. هذا يزيل شروط الرنين. للغرض نفسه ، يتم استخدام الينابيع المخروطية أحيانًا ، والتي يختلف تواترها الطبيعي على طول طولها ويتم استبعاد حدوث الرنين.

2.6. مواد لتصنيع عناصر مجموعة الصمامات:

• الصمامات - تتوفر صمامات الشفط من الكروم (40x) والنيكل الكروم (40XN) وسبائك الفولاذ الأخرى. صمامات العادم مصنوعة من الفولاذ المقاوم للحرارة مع نسبة عالية من الكروم والنيكل ومعادن السبائك الأخرى: 4Kh9S2 ، 4Kh10S2M ، Kh12N7S ، 40SH10MA.
• مقاعد الصمامات - يتم استخدام الفولاذ المقاوم للحرارة العالية ، والحديد الزهر ، والألمنيوم والبرونز والسيرميت.
• أدلة الصمامات هي بيئات يصعب تصنيعها وتتطلب استخدام مواد ذات مقاومة عالية للحرارة والتآكل وموصلية حرارية جيدة ، مثل الحديد الزهر اللؤلؤي الرمادي وبرونز الألومنيوم.
• النوابض - مصنوعة عن طريق لف سلك من فغرة زنبركية ، على سبيل المثال 65G ، 60C2A ، 50HFA.

تشغيل مجموعة الصمامات:

3.1. آلية التزامن:

يتم توصيل آلية المزامنة بشكل حركي بالعمود المرفقي ، وتتحرك بشكل متزامن معها. يفتح حزام التوقيت ويغلق منافذ مدخل ومخرج الأسطوانات الفردية وفقًا لإجراءات التشغيل المقبولة. هذه هي عملية تبادل الغازات في الاسطوانات.

3.2 عمل محرك التوقيت:

يعتمد محرك التوقيت على موقع عمود الحدبات.
• مع العمود السفلي - من خلال التروس المحفزة لتشغيل أكثر سلاسة مصنوعة من أسنان مائلة ، وللتشغيل الصامت ، فإن حلقة التروس مصنوعة من القماش. يتم استخدام سلسلة أو ترس طفيلي لتوفير القيادة لمسافة أطول.
• مع العمود العلوي - سلسلة الأسطوانة. مستوى ضوضاء منخفض نسبيًا ، تصميم بسيط ، وزن منخفض ، لكن الدائرة تبلى وتمتد. من خلال حزام توقيت قائم على النيوبرين مقوى بسلك فولاذي ومغطى بطبقة نايلون مقاومة للتآكل. تصميم بسيط ، عملية هادئة.

3.3 مخطط توزيع الغاز:

تعتمد مساحة التدفق الإجمالية المتاحة لمرور الغازات عبر الصمام على مدة فتحه. كما تعلم ، في المحركات رباعية الأشواط ، من أجل تنفيذ ضربات السحب والعادم ، يتم توفير شوط واحد للمكبس ، يتوافق مع دوران العمود المرفقي بمقدار 180 درجة. ومع ذلك ، فقد أظهرت التجربة أنه من أجل ملء الأسطوانة وتنظيفها بشكل أفضل ، من الضروري أن تكون مدة عمليات الملء والتفريغ أطول من ضغطات المكبس المقابلة ، أي لا ينبغي أن يتم فتح وإغلاق الصمامات عند النقاط الميتة لضربة المكبس ، ولكن مع بعض التجاوز أو التأخير.

يتم التعبير عن أوقات فتح وإغلاق الصمام بزوايا دوران العمود المرفقي وتسمى توقيت الصمام. لمزيد من الموثوقية ، يتم إجراء هذه المراحل في شكل مخططات دائرية (الشكل 1).
يفتح صمام الامتصاص عادة بزاوية تجاوز φ1 = 5˚ - 30˚ قبل أن يصل المكبس إلى أعلى مركز ميت. هذا يضمن مقطعًا عرضيًا معينًا للصمام في بداية شوط الملء وبالتالي يحسن ملء الأسطوانة. يغلق صمام الشفط بزاوية تأخير φ2 = 30˚ - 90˚ بعد أن يمر المكبس بالمركز الميت السفلي. يسمح تأخير إغلاق صمام المدخل بتناول خليط الوقود الطازج لتحسين التزود بالوقود وبالتالي زيادة قوة المحرك.
يفتح صمام العادم بزاوية تجاوز φ3 = 40 درجة - 80 درجة ، أي في نهاية الشوط ، عندما يكون الضغط في غازات الأسطوانة مرتفعًا نسبيًا (0,4 - 0,5 ميجا باسكال). يؤدي الطرد المكثف لأسطوانة الغاز ، الذي يبدأ عند هذا الضغط ، إلى انخفاض سريع في الضغط ودرجة الحرارة ، مما يقلل بشكل كبير من عمل إزاحة الغازات العاملة. ينغلق صمام العادم بزاوية تأخير φ4 = 5˚ - 45˚. يوفر هذا التأخير تنظيفًا جيدًا لغرفة الاحتراق من غازات العادم.

التشخيص والصيانة والإصلاح:

4.1 التشخيص

علامات التشخيص:

• •انخفاض قوة محرك الاحتراق الداخلي:
• انخفاض التخليص
• تناسب صمام غير كامل
• الصمامات المحجوزة.
  • زيادة استهلاك الوقود:
• انخفاض الخلوص بين الصمامات والرافعات ؛
• تناسب صمام غير كامل
• الصمامات المحجوزة.
  • التآكل في محركات الاحتراق الداخلي:
• ارتداء عمود الحدبات
• فتح كاميرات عمود الحدبات
• زيادة الخلوص بين سيقان الصمام وبطانات الصمام ؛
• خلوص كبير بين الصمامات والرافعات ؛
• كسر ، انتهاك لمرونة نوابض الصمام.
  • مؤشر الضغط المنخفض:
• مقاعد الصمام لينة.
• زنبرك صمام ناعم أو مكسور ؛
• صمام محترق
• حشية رأس الأسطوانة محترقة أو ممزقة
• فجوة حرارية غير معدلة.
  • مؤشر الضغط العالي.
• انخفاض ارتفاع الرأس

طرق التشخيص التوقيت:

• قياس الضغط في الاسطوانة في نهاية شوط الانضغاط. أثناء القياس ، يجب استيفاء الشروط التالية: يجب تسخين محرك الاحتراق إلى درجة حرارة التشغيل ؛ يجب إزالة شمعات الإشعال ؛ يجب تزييت الكبل المركزي لملف الحث وفتح الخانق وصمام الهواء. يتم إجراء القياس باستخدام الضواغط. يجب ألا يتجاوز فرق الضغط بين الأسطوانات الفردية 5٪.

4.2 ضبط الخلوص الحراري في حزام التوقيت:

يتم فحص الفجوة الحرارية وضبطها باستخدام لوحات قياس الضغط بالتسلسل المقابل لترتيب تشغيل المحرك ، بدءًا من الأسطوانة الأولى. يتم ضبط الفجوة بشكل صحيح إذا كان مقياس السماكة ، المقابل للفجوة العادية ، يمر بحرية. عند ضبط الخلوص ، أمسك برغي الضبط بمفك البراغي ، وقم بفك صمولة القفل ، ثم ضع لوحة الخلوص بين ساق الصمام ووصلة التوصيل ، وأدر برغي الضبط لضبط الخلوص المطلوب. ثم يتم شد الجوز القفل.

استبدال صمامات محرك السيارة

4.3 إصلاح مجموعة الصمامات:

• إصلاح الصمامات - تتمثل العيوب الرئيسية في تآكل وحرق سطح العمل المخروطي ، وتآكل الساق وظهور الشقوق. في حالة احتراق الرؤوس أو ظهور تشققات ، يتم التخلص من الصمامات. يتم تقويم سيقان الصمام المنحني بضغطة يدوية باستخدام أداة. يتم إصلاح سيقان الصمامات البالية عن طريق الكرون أو الكي ثم تأريضها إلى حجم الإصلاح الاسمي أو الضخم. سطح العمل البالي لرأس الصمام مطحون إلى حجم الإصلاح. يتم تثبيت الصمامات على المقاعد بمعاجين كاشطة. يتم التحقق من دقة الطحن عن طريق صب الكيروسين على صمامات مفصلية ، إذا لم يتسرب ، فإن الطحن يكون جيدًا لمدة 4-5 دقائق. لا تتم استعادة نوابض الصمامات ، بل يتم استبدالها بأخرى جديدة.

أسئلة وأجوبة:

ما الذي تتضمنه آلية توزيع الغاز؟ تقع في رأس الاسطوانة. يشتمل تصميمه على: سرير عمود الحدبات ، وعمود الحدبات ، والصمامات ، وأذرع الروك ، والرافعات ، والرافعات الهيدروليكية ، وفي بعض الطرز ، مبدل الطور.

Дما هو توقيت المحرك؟ تضمن هذه الآلية توفير جزء جديد من خليط الوقود والهواء في الوقت المناسب وإزالة غازات العادم. اعتمادًا على التعديل ، يمكن أن يغير توقيت توقيت الصمام.

أين تقع آلية توزيع الغاز؟ في محرك الاحتراق الداخلي الحديث ، توجد آلية توزيع الغاز فوق كتلة الأسطوانة في رأس الأسطوانة.