Gasverteilungsmechanismus & # 8212; Ventilgruppe

Zweck und Art des Timings:

1.1. Zweck des Gasverteilungsmechanismus:

Der Zweck des Gasverteilungsmechanismus besteht darin, das frische Kraftstoffgemisch in die Motorzylinder zu leiten und die Abgase freizusetzen. Der Gasaustausch erfolgt durch die Einlass- und Auslassöffnungen, die von den Zahnriemenelementen gemäß dem anerkannten Motorbetriebsverfahren hermetisch verschlossen werden.

1.2. Ventilgruppenzuordnung:

Der Zweck der Ventilgruppe besteht darin, die Einlass- und Auslassöffnungen hermetisch zu schließen und sie zu einer bestimmten Zeit für eine bestimmte Zeit zu öffnen.

1.3. Timing-Typen:

Abhängig von den Organen, über die die Motorzylinder mit der Umgebung verbunden sind, besteht der Zahnriemen aus Ventil, Spule und kombiniert.

1.4. Vergleich der Timing-Typen:

Die Ventilsteuerung ist aufgrund ihrer relativ einfachen Konstruktion und zuverlässigen Bedienung am gebräuchlichsten. Eine ideale und zuverlässige Abdichtung des Arbeitsraums, die aufgrund der Tatsache erreicht wird, dass die Ventile bei hohem Druck in den Zylindern stationär bleiben, bietet einen ernsthaften Vorteil gegenüber einem Ventil oder einer kombinierten Zeitsteuerung. Daher wird zunehmend die Ventilsteuerung verwendet.

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Ventilgruppengerät:

2.1. Ventilvorrichtung:

Motorventile bestehen aus einem Schaft und einem Kopf. Die Köpfe sind meist flach, konvex oder glockenförmig. Der Kopf hat einen kleinen zylindrischen Riemen (ca. 2 mm) und eine 45 ° - oder 30 ° -Dichtfase. Der zylindrische Riemen ermöglicht es einerseits, den Hauptdurchmesser des Ventils beim Schleifen der Dichtfase beizubehalten und andererseits die Ventilsteifigkeit zu erhöhen und dadurch eine Verformung zu verhindern. Am weitesten verbreitet sind Ventile mit flachem Kopf und einer 45 ° -Dichtfase (meistens Einlassventile). Um das Befüllen und Reinigen von Zylindern zu verbessern, hat das Einlassventil einen größeren Durchmesser als das Auslassventil. Auslassventile werden häufig mit einem gewölbten Kugelkopf hergestellt.

Dies verbessert den Abgasstrom aus den Zylindern und erhöht auch die Festigkeit und Steifigkeit des Ventils. Um die Bedingungen für die Wärmeabfuhr vom Ventilkopf zu verbessern und die allgemeine Nichtverformbarkeit des Ventils zu erhöhen, erfolgt der Übergang zwischen Kopf und Schaft in einem Winkel von 10 ° - 30 ° und mit einem großen Krümmungsradius. Am oberen Ende des Ventilschafts sind Nuten mit konischer, zylindrischer oder spezieller Form angebracht, abhängig von der gewählten Methode zum Anbringen der Feder am Ventil. Natriumkühlung wird in einer Reihe von Motoren verwendet, um die thermische Belastung von Berstventilen zu verringern. Hierzu wird das Ventil hohl gemacht und der resultierende Hohlraum zur Hälfte mit Natrium gefüllt, dessen Schmelzpunkt 100 ° C beträgt. Bei laufendem Motor schmilzt Natrium und überträgt im Ventilhohlraum Wärme vom heißen Kopf auf die Kühlstange und von dort auf den Ventilantrieb.

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2.2. Anschließen des Ventils an seine Feder:

Die Designs dieser Einheit sind äußerst unterschiedlich, aber das häufigste Design sind Halbkegel. Mit Hilfe von zwei Halbkegeln, die in die Kanäle des Ventilschafts eintreten, wird die Platte gedrückt, die die Feder hält und das Zerlegen des Geräts nicht zulässt. Dadurch wird eine Verbindung zwischen der Feder und dem Ventil hergestellt.

2.3. Position des Ventilsitzes:

Bei allen modernen Motoren werden die Auspuffsitze getrennt vom Zylinderkopf hergestellt. Diese werden auch für Saugnäpfe verwendet, wenn der Zylinderkopf aus einer Aluminiumlegierung besteht. Wenn es aus Gusseisen ist, werden die Sättel direkt darin hergestellt. Strukturell ist der Sitz ein Ring, der in einem speziell bearbeiteten Sitz am Zylinderkopf befestigt ist. Gleichzeitig werden manchmal Rillen an der Außenfläche des Sitzes angebracht, die beim Drücken auf den Sitz mit Zylinderkopfmaterial gefüllt werden, um deren zuverlässige Befestigung zu gewährleisten. Neben der Klemmung kann die Befestigung auch durch Schwenken des Sattels erfolgen. Um die Dichtheit des Arbeitsraums bei geschlossenem Ventil zu gewährleisten, muss die Arbeitsfläche des Sitzes im gleichen Winkel wie die Dichtfase des Ventilkopfes bearbeitet werden. Hierzu werden die Sättel mit Spezialwerkzeugen mit Schärfwinkeln von nicht 15, 45 ° und 75 ° bearbeitet, um ein Dichtungsband in einem Winkel von 45 ° und einer Breite von ca. 2 mm zu erhalten. Die restlichen Ecken dienen dazu, den Fluss um den Sattel herum zu verbessern.

2.4. Ventilführungen Ort:

Das Design der Guides ist sehr vielfältig. Am häufigsten werden Führungen mit einer glatten Außenfläche verwendet, die auf einer spitzenlosen Sanitärmaschine hergestellt werden. Führungen mit einem externen Haltegurt sind leichter zu befestigen, aber schwieriger herzustellen. Zu diesem Zweck ist es zweckmäßiger, anstelle des Riemens einen Kanal für den Anschlagring in der Führung herzustellen. Auslassventilführungen werden häufig verwendet, um sie vor den oxidativen Wirkungen des heißen Abgasstroms zu schützen. In diesem Fall werden längere Führungen hergestellt, von denen sich der Rest im Zylinderkopf-Auslasskanal befindet. Wenn der Abstand zwischen der Führung und dem Ventilkopf abnimmt, wird das Loch in der Führung an der Seite des Ventilkopfs im Bereich des Ventilkopfs enger oder breiter.

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2.5. Federgerät:

In modernen Motoren sind die gängigsten Zylinderfedern mit konstanter Steigung. Zur Bildung der Stützflächen werden die Enden der Windungen der Feder gegeneinander gebracht und mit den Stirnen geläppt, wodurch die Gesamtzahl der Windungen zwei- bis dreimal so groß ist wie die Anzahl der Arbeitsfedern. Die Endspulen sind auf einer Seite der Platte und auf der anderen Seite des Zylinderkopfs oder Blocks gelagert. Bei Resonanzgefahr werden die Ventilfedern mit variabler Steigung hergestellt. Das Stufengetriebe biegt sich entweder von einem Ende der Feder zum anderen oder von der Mitte zu beiden Enden. Beim Öffnen des Ventils berühren sich die einander am nächsten liegenden Wicklungen, wodurch die Anzahl der Arbeitswicklungen abnimmt und die Frequenz der freien Schwingungen der Feder zunimmt. Dies beseitigt die Bedingungen für die Resonanz. Für den gleichen Zweck werden manchmal konische Federn verwendet, deren Eigenfrequenz sich entlang ihrer Länge ändert und das Auftreten von Resonanz ausgeschlossen ist.

2.6. Materialien zur Herstellung von Ventilgruppenelementen:

• Ventile - Saugventile sind in Chrom (40x), Chrom-Nickel (40XN) und anderen legierten Stählen erhältlich. Auslassventile bestehen aus hitzebeständigen Stählen mit einem hohen Gehalt an Chrom, Nickel und anderen Legierungsmetallen: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА.
• Ventilsitze - Verwenden Sie hitzebeständige Stähle, legiertes Gusseisen, Aluminiumbronze oder Cermets.
• Ventilführungen sind schwierig herzustellen und erfordern Materialien mit hoher Wärme- und Verschleißfestigkeit und guter Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. graues perlitisches Gusseisen und Aluminiumbronze.
• Federn - hergestellt durch Aufwickeln eines Drahtes aus einer Federostomie, z. B. 65G, 60C2A, 50HFA.

Ventilgruppenbetrieb:

3.1. Synchronisationsmechanismus:

Der Synchronisationsmechanismus ist kinematisch mit der Kurbelwelle verbunden und bewegt sich synchron mit dieser. Der Zahnriemen öffnet und verschließt die Einlass- und Auslassöffnungen der einzelnen Zylinder gemäß dem akzeptierten Betriebsverfahren. Dies ist der Prozess des Gasaustauschs in Flaschen.

3.2 Wirkung des Steuerantriebs:

Der Steuerantrieb hängt von der Position der Nockenwelle ab.
• Mit einer unteren Welle werden durchgehende zylindrische Zahnräder für einen reibungsloseren Betrieb mit geneigten Zähnen hergestellt, und für einen geräuscharmen Betrieb besteht der Zahnring aus Leiterplatte. Ein parasitäres Zahnrad oder eine parasitäre Kette wird verwendet, um den Antrieb über eine größere Strecke bereitzustellen.
• Mit oberer Welle - Rollenkette. Relativ niedriger Geräuschpegel, einfaches Design, geringes Gewicht, aber die Schaltung nutzt sich ab und dehnt sich. Durch einen Zahnriemen auf Neoprenbasis, der mit Stahldraht verstärkt und mit einer verschleißfesten Nylonschicht überzogen ist. Einfache Struktur, leiser Betrieb.

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3.3. Gasverteilungsschema:

Die Gesamtströmungsfläche für den Durchgang von Gasen durch das Ventil hängt von der Dauer seiner Öffnung ab. Wie Sie wissen, ist bei Viertaktmotoren für die Ausführung der Einlass- und Auslasshübe ein Kolbenhub vorgesehen, der der Drehung der Kurbelwelle um 180 ° entspricht. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, dass es zum besseren Befüllen und Reinigen des Zylinders notwendig ist, dass die Dauer des Befüll- und Entleerungsprozesses länger ist als die entsprechenden Kolbenhübe, d.h. Das Öffnen und Schließen der Ventile sollte nicht an den Totpunkten des Kolbenhubs erfolgen, sondern mit etwas Überholen oder Verzögerung.

Die Öffnungs- und Schließzeiten des Ventils werden in Drehwinkeln der Kurbelwelle ausgedrückt und als Ventilsteuerung bezeichnet. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit werden diese Phasen in Form von Kreisdiagrammen erstellt (Abb. 1).
Das Saugventil öffnet normalerweise mit einem Überholwinkel φ1 = 5˚ - 30˚, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht. Dies sorgt zu Beginn des Füllhubs für einen definierten Ventilquerschnitt und verbessert somit das Befüllen des Zylinders. Das Schließen des Saugventils erfolgt mit einem Verzögerungswinkel φ2 = 30˚ - 90˚, nachdem der Kolben den unteren Totpunkt passiert hat. Die Schließverzögerung des Einlassventils ermöglicht es, die Frischkraftstoffmenge des Einlassventils zu verwenden, um das Tanken zu verbessern und somit die Motorleistung zu erhöhen.
Das Auslassventil wird mit einem Überholwinkel φ3 = 40 ° - 80 ° geöffnet, d.h. am Ende des Hubs, wenn der Druck in den Zylindergasen relativ hoch ist (0,4 - 0,5 MPa). Ein intensiver Ausstoß einer Gasflasche, der bei diesem Druck gestartet wird, führt zu einem raschen Druck- und Temperaturabfall, wodurch die Arbeit zum Verdrängen von Arbeitsgasen erheblich reduziert wird. Das Auslassventil schließt mit einem Verzögerungswinkel φ4 = 5˚ - 45˚. Diese Verzögerung gewährleistet eine gute Reinigung der Brennkammer von Abgasen.

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Diagnose, Wartung, Reparatur:

4.1. Diagnose

Diagnosezeichen:

  • Reduzierte Leistung des Verbrennungsmotors:
  • Reduzierter Abstand;
  • Unvollständige Ventilpassung;
  • Festgenommene Ventile.
    • Erhöhter Kraftstoffverbrauch:
  • Reduzierter Abstand zwischen Ventilen und Hebern;
  • Unvollständige Ventilpassung;
  • Festgenommene Ventile.
    Verschleiß bei Verbrennungsmotoren:
  • Nockenwellenverschleiß;
  • Öffnen der Nockenwellennocken;
  • Erhöhter Abstand zwischen Ventilspindeln und Ventilbuchsen;
  • Großer Abstand zwischen Ventilen und Hebern;
  • Bruch, Verletzung der Elastizität der Ventilfedern.
    • Niederdruckanzeige:
  • Die Ventilsitze sind weich;
  • Weiche oder gebrochene Ventilfeder;
  • Durchgebranntes Ventil;
  • Verbrannte oder zerrissene Zylinderkopfdichtung
  • Unangepasste Wärmespalte.
    • Hochdruckanzeige.
  • Verminderte Kopfhöhe;

Timing-Diagnosemethoden:

• Messung des Drucks im Zylinder am Ende des Kompressionshubs. Während der Messung müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Der Verbrennungsmotor muss auf Betriebstemperatur erwärmt werden; Die Zündkerzen müssen entfernt werden; Das mittlere Kabel der Induktionsspule muss geölt und die Drosselklappe und das Luftventil geöffnet sein. Die Messung erfolgt mit Kompressoren. Die Druckdifferenz zwischen einzelnen Zylindern darf 5% nicht überschreiten.

4.2. Einstellen des thermischen Spiels im Zahnriemen:

Die Überprüfung und Einstellung des thermischen Spaltes erfolgt mit den Manometerplatten in der Reihenfolge, die der Reihenfolge des Motorbetriebs entspricht, beginnend mit dem ersten Zylinder. Der Spalt wird richtig eingestellt, wenn der Dickenmesser, der dem normalen Spalt entspricht, frei verläuft. Halten Sie beim Einstellen des Spiels die Einstellschraube mit einem Schraubendreher fest, lösen Sie die Gegenmutter, platzieren Sie die Spielplatte zwischen dem Ventilschaft und der Kupplung und drehen Sie die Einstellschraube, um das erforderliche Spiel einzustellen. Dann wird die Kontermutter angezogen.

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Motorventile austauschen

4.3. Reparatur der Ventilgruppe:

• Ventilreparatur - Hauptfehler sind Verschleiß der sich verjüngenden Arbeitsfläche, Schaftverschleiß und Risse. Wenn die Köpfe brennen oder reißen, werden die Ventile weggeworfen. Gebogene Ventilspindeln werden mit einem Werkzeug auf einer Handpresse begradigt. Abgenutzte Ventilspindeln werden durch Chronisieren oder Bügeln repariert und dann auf ihre Nenngröße oder Übergröße geschliffen. Die abgenutzte Arbeitsfläche des Ventilkopfes wird auf Reparaturgröße geschliffen. Die Ventile werden mit Schleifpasten auf die Sitze geläppt. Die Schleifgenauigkeit wird überprüft, indem Kerosin auf die Klappventile gegossen wird. Wenn es nicht leckt, ist das Schleifen 4-5 Minuten lang gut. Ventilfedern werden nicht restauriert, sondern durch neue ersetzt.

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