Propósito y tipos de cronometraje:

1.1. Propósito del mecanismo de distribución de gas:

El propósito del mecanismo de distribución de gas es hacer pasar la mezcla de combustible fresco a los cilindros del motor y liberar los gases de escape. El intercambio de gases se realiza a través de las aberturas de entrada y salida, que están cerradas herméticamente por los elementos de la correa de distribución de acuerdo con el procedimiento aceptado para el funcionamiento del motor.

1.2. Asignación de grupo de válvulas:

el propósito del grupo de válvulas es cerrar herméticamente las aberturas de entrada y salida y abrirlas en un tiempo especificado durante un tiempo especificado.

1.3. Tipos de tiempo:

Dependiendo de los órganos mediante los cuales los cilindros del motor estén conectados al medio ambiente, la correa de distribución es válvula, carrete y combinada.

1.4. Comparación de tipos de temporización:

la sincronización de válvulas es la más común debido a su diseño relativamente simple y operación confiable. El sellado ideal y confiable del espacio de trabajo, logrado debido al hecho de que las válvulas permanecen estacionarias a alta presión en los cilindros, brinda una gran ventaja sobre una válvula o sincronización combinada. Por tanto, la sincronización de válvulas se utiliza cada vez más.

Dispositivo de grupo de válvulas:

2.1. Dispositivo de válvula:

Las válvulas del motor constan de un vástago y una cabeza. Las cabezas suelen ser planas, convexas o en forma de campana. La cabeza tiene una pequeña correa cilíndrica (aproximadamente 2 mm) y un bisel de sellado de 45˚ o 30˚. La correa cilíndrica permite, por un lado, mantener el diámetro de la válvula principal al rectificar el bisel de sellado y, por otro lado, aumentar la rigidez de la válvula y evitar así la deformación. Las más extendidas son las válvulas con cabeza plana y bisel de sellado en un ángulo de 45 ° (generalmente son válvulas de admisión), y para mejorar el llenado y la limpieza de los cilindros, la válvula de admisión tiene un diámetro mayor que la válvula de escape. Las válvulas de escape a menudo se fabrican con una cabeza de bola abovedada.

Esto mejora el flujo de gases de escape de los cilindros y también aumenta la resistencia y rigidez de la válvula. Para mejorar las condiciones de eliminación de calor de la cabeza de la válvula y aumentar la indeformabilidad general de la válvula, la transición entre la cabeza y el vástago se realiza en un ángulo de 10˚ - 30˚ y con un gran radio de curvatura. En el extremo superior del vástago de la válvula, las ranuras están hechas de formas cónicas, cilíndricas o especiales, según el método adoptado para unir el resorte a la válvula. El enfriamiento con sodio se utiliza en varios motores para reducir el estrés térmico en las válvulas de ruptura. Para esto, la válvula se hace hueca y la cavidad resultante se llena hasta la mitad con sodio, cuyo punto de fusión es de 100 ° C. Cuando el motor está en funcionamiento, el sodio se derrite y, moviéndose en la cavidad de la válvula, transfiere calor desde el cabezal caliente al vástago del enfriador, y desde allí al actuador de la válvula.

2.2. Conectando la válvula a su resorte:

los diseños de esta unidad son extremadamente diversos, pero el diseño más común es el de semiconos. Con la ayuda de dos semiconos, que entran en los canales realizados en el vástago de la válvula, se presiona la placa, que sujeta el resorte y no permite desmontar la unidad. Esto crea una conexión entre el resorte y la válvula.

2.3. Ubicación del asiento de la válvula:

En todos los motores modernos, los asientos de escape se fabrican por separado de la culata. También se utilizan para ventosas cuando la culata está hecha de aleación de aluminio. Cuando es de hierro fundido, los sillines están hechos en él. Estructuralmente, el asiento es un anillo que está unido a la culata de cilindros en un asiento especialmente maquinado. Al mismo tiempo, a veces se hacen ranuras en la superficie exterior del asiento, que, cuando se presionan sobre el asiento, se rellenan con material de culata, lo que garantiza su sujeción confiable. Además de sujetar, también se puede sujetar girando el sillín. Para garantizar la estanqueidad del espacio de trabajo cuando la válvula está cerrada, la superficie de trabajo del asiento debe mecanizarse en el mismo ángulo que el chaflán de sellado de la cabeza de la válvula. Para ello, los sillines se mecanizan con herramientas especiales con ángulos de afilado no 15 no, 45˚ y 75˚ para obtener una cinta de sellado en un ángulo de 45˚ y un ancho de unos 2 mm. El resto de las esquinas están hechas para mejorar el flujo alrededor del sillín.

2.4. Ubicación de las guías de válvulas:

el diseño de las guías es muy diverso. Muy a menudo, se utilizan guías con una superficie exterior lisa, que se fabrican en una máquina de plomería sin centros. Las guías con una correa de retención externa son más cómodas de sujetar pero más difíciles de hacer. Para ello, es más conveniente realizar un canal para el anillo de tope en la guía en lugar de una correa. Las guías de las válvulas de escape se utilizan a menudo para protegerlas de los efectos oxidativos de la corriente de gas de escape caliente. En este caso, se realizan guías más largas, el resto de las cuales se ubica en el canal de escape de la culata de cilindros. A medida que disminuye la distancia entre la guía y la cabeza de la válvula, la abertura en la guía en el lado de la cabeza de la válvula se estrecha o ensancha en la región de la cabeza de la válvula.

2.5. Dispositivo de resortes:

en los motores modernos, los resortes cilíndricos más comunes con un paso constante. Para formar las superficies de apoyo, los extremos de las espiras del resorte se juntan entre sí y se solapan con sus frentes, como resultado de lo cual el número total de espiras es dos o tres veces mayor que el número de resortes de trabajo. Las bobinas de los extremos se apoyan en un lado de la placa y en el otro lado de la culata o bloque de cilindros. Si existe riesgo de resonancia, los resortes de válvula se fabrican con un paso variable. La caja de cambios escalonada se dobla de un extremo del resorte al otro o del medio a ambos extremos. Cuando se abre la válvula, los devanados más cercanos entre sí se tocan, como resultado de lo cual disminuye el número de devanados de trabajo y aumenta la frecuencia de las oscilaciones libres del resorte. Esto elimina las condiciones para la resonancia. Para el mismo propósito, a veces se utilizan resortes cónicos, cuya frecuencia natural varía a lo largo de su longitud y se excluye la aparición de resonancia.

2.6. Materiales para la fabricación de elementos de grupos de válvulas:

• Válvulas: las válvulas de succión están disponibles en cromo (40x), cromo-níquel (40XN) y otros aceros aleados. Las válvulas de escape están hechas de aceros resistentes al calor con un alto contenido de cromo, níquel y otros metales de aleación: 4Х9С2, 4Х10С2М, Х12Н7С, 40СХ10МА.
• Asientos de válvula: use aceros resistentes al calor, aleación de hierro fundido, bronce de aluminio o cermets.
• Las guías de válvula son difíciles de fabricar y requieren materiales con alta resistencia térmica y al desgaste y buena conductividad térmica como el hierro fundido gris perlítico y el bronce de aluminio.
• Resortes: fabricados enrollando un cable de un estoma de resorte, por ejemplo, 65G, 60C2A, 50HFA.

Funcionamiento del grupo de válvulas:

3.1. Mecanismo de sincronización:

el mecanismo de sincronización está conectado cinemáticamente al cigüeñal, moviéndose sincrónicamente con él. La correa de distribución abre y sella los puertos de entrada y salida de los cilindros individuales de acuerdo con el procedimiento operativo aceptado. Este es el proceso de intercambio de gases en cilindros.

3.2 Acción del motor de sincronización:

La transmisión de sincronización depende de la ubicación del árbol de levas.
• Con un eje inferior - a través de engranajes cilíndricos para un funcionamiento más suave están hechos con dientes inclinados, y para un funcionamiento silencioso el anillo dentado está hecho de PCB. Se utiliza un engranaje o cadena parásitos para proporcionar el impulso a una distancia mayor.
• Con eje superior - cadena de rodillos. Nivel de ruido relativamente bajo, diseño simple, bajo peso, pero el circuito se desgastará y se estirará. A través de una correa dentada a base de neopreno reforzada con alambre de acero y cubierta con una capa de nailon resistente al desgaste. Diseño simple, funcionamiento silencioso.

3.3. Esquema de distribución de gas:

El área de flujo total prevista para el paso de gases a través de la válvula depende de la duración de su apertura. Como sabe, en los motores de cuatro tiempos, para la implementación de las carreras de admisión y escape, se proporciona una carrera de pistón, correspondiente a la rotación del cigüeñal en 180˚. Sin embargo, la experiencia ha demostrado que para un mejor llenado y limpieza del cilindro es necesario que la duración de los procesos de llenado y vaciado sea mayor que las correspondientes carreras del pistón, es decir la apertura y cierre de las válvulas no debe realizarse en los puntos muertos de la carrera del pistón, sino con algún adelantamiento o retraso.

Los tiempos de apertura y cierre de la válvula se expresan en ángulos de rotación del cigüeñal y se denominan sincronización de válvulas. Para una mayor fiabilidad, estas fases se realizan en forma de gráficos circulares (Fig. 1).
La válvula de succión generalmente se abre con un ángulo de paso φ1 = 5˚ - 30˚ antes de que el pistón alcance el punto muerto superior. Esto proporciona una sección transversal definida de la válvula al comienzo de la carrera de llenado y, por lo tanto, mejora el llenado del cilindro. El cierre de la válvula de succión se realiza con un ángulo de retardo φ2 = 30˚ - 90˚ después de que el pistón pasa el punto muerto inferior. El retardo de cierre de la válvula de admisión permite utilizar la tasa de combustible nuevo de admisión para mejorar el repostaje y, por lo tanto, aumentar la potencia del motor.
La válvula de escape se abre con un ángulo de adelantamiento φ3 = 40˚ - 80˚, es decir al final de la carrera, cuando la presión en los gases del cilindro es relativamente alta (0,4 - 0,5 MPa). Una expulsión intensiva de un cilindro de gas, iniciada a esta presión, conduce a una caída rápida de las presiones y su temperatura, lo que reduce significativamente el trabajo de desplazamiento de los gases de trabajo. La válvula de salida se cierra con un ángulo de retardo φ4 = 5˚ - 45˚. Este retraso asegura una buena limpieza de la cámara de combustión de los gases de escape.

Diagnóstico, mantenimiento, reparación:

4.1. Diagnósticos

Signos diagnósticos:

  • Potencia reducida del motor de combustión interna:
  • Liquidación reducida;
  • Ajuste de válvula incompleto;
  • Válvulas incautadas.
    • Mayor consumo de combustible:
  • Espacio reducido entre válvulas y elevadores;
  • Ajuste de válvula incompleto;
  • Válvulas incautadas.
    Desgaste en motores de combustión interna:
  • Desgaste del árbol de levas;
  • abrir las levas del árbol de levas;
  • Mayor holgura entre los vástagos de las válvulas y los casquillos de las válvulas;
  • Gran holgura entre válvulas y elevadores;
  • fractura, violación de la elasticidad de los resortes de válvula.
    • Indicador de baja presión:
  • Los asientos de las válvulas son blandos;
  • Muelle de válvula blando o roto;
  • Válvula quemada;
  • junta de culata quemada o rota;
  • Espacio térmico no ajustado.
    • Indicador de alta presión.
  • Disminución de la altura de la cabeza;

Métodos de diagnóstico de tiempo:

• Medida de la presión en el cilindro al final de la carrera de compresión. Durante la medición, deben cumplirse las siguientes condiciones: el motor de combustión debe calentarse a la temperatura de funcionamiento; Se deben quitar las bujías; El cable central de la bobina de inducción debe estar engrasado y la válvula de mariposa y la válvula de aire deben estar abiertas. La medición se realiza mediante compresores. La diferencia de presión entre cilindros individuales no debe exceder el 5%.

4.2. Ajuste de la holgura térmica en la correa de distribución:

La verificación y el ajuste de la brecha térmica se realiza mediante las placas manométricas en la secuencia correspondiente al orden de funcionamiento del motor, comenzando por el primer cilindro. El espacio se ajusta correctamente si el medidor de espesor, correspondiente al espacio normal, pasa libremente. Al ajustar la holgura, sujete el tornillo de ajuste con un destornillador, afloje la contratuerca, coloque la placa de holgura entre el vástago de la válvula y el acoplamiento, y gire el tornillo de ajuste para establecer la holgura requerida. Luego se aprieta la contratuerca.

Reemplazo de válvulas de motor de automóvil

4.3. Reparación del grupo de válvulas:

• Reparación de válvulas: las principales fallas son el desgaste de la superficie de trabajo cónica, el desgaste del vástago y las grietas. Si las cabezas se queman o se agrietan, las válvulas se desechan. Los vástagos de válvula curvados se enderezan en una prensa manual con una herramienta. Los vástagos de válvula desgastados se reparan cronometrando o planchando y luego lijados a su tamaño nominal o sobredimensionado. La superficie de trabajo desgastada del cabezal de la válvula se rectifica al tamaño de reparación. Las válvulas se traslapan a los asientos con pastas abrasivas. La precisión de la molienda se verifica vertiendo queroseno en las válvulas con bisagras, si no hay fugas, la molienda es buena durante 4-5 minutos. Los resortes de válvula no se restauran, sino que se reemplazan por otros nuevos.

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