Venttiili
Automaattiset ehdot,  Ajoneuvolaite,  Moottorilaite

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Jotta minkä tahansa auton nelitahtinen polttomoottori toimisi, sen laite sisältää monia eri osia ja mekanismeja, jotka ovat synkronoituja toistensa kanssa. Tällaisten mekanismien joukossa on ajoitus. Sen tehtävänä on varmistaa venttiilin ajoituksen oikea-aikainen aktivointi. Mikä se on, kuvataan yksityiskohtaisesti täällä.

Lyhyesti sanottuna kaasunjakomekanismi avaa imu- / pakoventtiilin oikeaan aikaan prosessin ajoituksen varmistamiseksi, kun sylinterissä suoritetaan tietty isku. Joissakin tapauksissa vaaditaan, että molemmat reiät ovat kiinni, toisessa toinen tai jopa molemmat ovat auki.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Katsotaanpa tarkemmin yhtä yksityiskohtaa, jonka avulla voit vakauttaa tämän prosessin. Tämä on venttiili. Mitä sen suunnittelussa on erityistä ja miten se toimii?

Mikä on moottorin venttiili

Venttiili on metalliosa, joka on asennettu sylinterinkansioon. Se on osa kaasunjakomekanismia ja sitä käyttää nokka-akseli.

Auton muutoksista riippuen moottorilla on alempi tai ylempi ajoitus. Ensimmäinen vaihtoehto löytyy edelleen joistakin vanhemmista voimayksiköiden muunnoksista. Useimmat valmistajat ovat jo kauan sitten siirtyneet toisen tyyppisiin kaasunjakomekanismeihin.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Syynä tähän on, että tällaista moottoria on helpompi virittää ja korjata. Venttiilien säätämiseksi riittää, että venttiilin kansi irrotetaan, eikä koko laitetta tarvitse purkaa.

Laitteen tarkoitus ja ominaisuudet

Venttiili on jousikuormitteinen elementti. Levossa se sulkee reiän tiukasti. Kun nokka-akseli pyörii, siinä oleva nokka työntää venttiilin alas ja laskee sen. Tämä avaa reiän. Nokka-akselin rakenne on kuvattu yksityiskohtaisesti kohdassa toinen arvostelu.

Jokaisella osalla on oma tehtävänsä, jota on rakenteellisesti mahdotonta suorittaa lähellä sijaitsevalle vastaavalle elementille. Sylinteriä kohden on vähintään kaksi venttiiliä. Kalliimmissa malleissa on neljä. Useimmissa tapauksissa nämä elementit ovat pareittain, ja ne avaavat erilaisia ​​reikäryhmiä: jotkut ovat sisääntuloaukkoa ja toiset ulostuloaukkoja.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Imuventtiilit vastaavat uuden osan ilma-polttoaine-seoksesta imemisestä sylinteriin ja moottoreissa, joissa on suora ruiskutus (eräänlainen polttoaineen ruiskutusjärjestelmä, se on kuvattu täällä) - raitista ilmaa. Tämä prosessi tapahtuu sillä hetkellä, kun mäntä suorittaa imuiskun (ylhäältä kuolleesta päästä pakokaasun poistamisen jälkeen se liikkuu alaspäin).

Pakoventtiileillä on sama avausperiaate, vain niillä on erilainen tehtävä. Ne avaavat reiän palamistuotteiden poistamiseksi pakosarjaan.

Moottorin venttiilirakenne

Kyseiset osat sisältyvät kaasunjakomekanismin venttiiliryhmään. Yhdessä muiden osien kanssa ne muuttavat venttiilin ajoitusta ajoissa.

Harkitse venttiilien ja niihin liittyvien osien suunnitteluominaisuuksia, joista riippuu niiden tehokas toiminta.

venttiilit

Venttiilit ovat tangon muodossa, jonka toisella puolella on pää tai pop-elementti, ja toisella puolella - kantapää tai pää. Litteä osa on suunniteltu tiivistämään sylinterikannen aukot. Symbaalin ja tangon välillä tapahtuu sujuva siirtyminen, ei askel. Tämä mahdollistaa venttiilin virtaviivaistamisen niin, että se ei aiheuta vastustusta nesteen liikkumiselle.

Samassa moottorissa imu- ja pakoventtiilit ovat hieman erilaiset. Joten ensimmäisen tyyppisillä osilla on leveämpi levy kuin toisella. Syynä tähän on korkea lämpötila ja korkea paine, kun palamistuotteet poistetaan kaasun poistoaukon kautta.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Jotta osat olisivat halvempia, venttiilit ovat kahdessa osassa. Ne eroavat koostumukseltaan. Nämä kaksi osaa liitetään toisiinsa hitsaamalla. Poistoventtiililevyn työskentelyviiva on myös erillinen elementti. Se kerääntyy toisesta metallityypistä, jolla on lämmönkestäviä ominaisuuksia ja kestävyys mekaaniselle rasitukselle. Näiden ominaisuuksien lisäksi pakoventtiilien päätypinta on vähemmän altis ruosteen muodostumiselle. Totta, tämä osa monissa venttiileissä on valmistettu materiaalista, joka on identtinen metallin kanssa, josta levy on valmistettu.

Tuloelementtien päät ovat yleensä tasaisia. Tällä rakenteella on vaadittu jäykkyys ja helppokäyttöisyys. Korotetut moottorit voidaan varustaa koverilla levyventtiileillä. Tämä malli on hieman kevyempi kuin tavallinen vastine, mikä vähentää hitausvoimaa.

Mitä tulee poistopuoliin, niiden pään muoto on joko tasainen tai kupera. Toinen vaihtoehto on tehokkaampi, koska se virtaviivaistetun rakenteensa ansiosta poistaa kaasut paremmin polttokammiosta. Lisäksi kupera levy on kestävämpi kuin litteä vastine. Toisaalta tällainen elementti on painavampi, minkä vuoksi sen hitaus kärsii. Tämän tyyppiset osat edellyttävät jäykempiä jousia.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Tämän tyyppisten venttiilien varren rakenne on hieman erilainen kuin imuosat. Paremman lämmöntuoton aikaansaamiseksi elementistä tanko on paksumpi. Tämä lisää osan kestävyyttä voimakkaalle kuumenemiselle. Tällä ratkaisulla on kuitenkin haitta - se luo suuremman vastustuskyvyn poistetuille kaasuille. Tästä huolimatta valmistajat käyttävät edelleen tätä mallia, koska pakokaasua vapautuu voimakkaassa paineessa.

Nykyään on pakkojäähdytettyjen venttiilien innovatiivinen kehitys. Tässä muunnoksessa on ontto ydin. Nestemäinen natrium pumpataan sen onteloon. Tämä aine haihtuu voimakkaasti kuumennettuna (lähellä pään lähellä). Tämän prosessin seurauksena kaasu absorboi lämpöä metalliseinistä. Kun se nousee ylöspäin, kaasu jäähtyy ja tiivistyy. Neste virtaa pohjaan, missä prosessi toistetaan.

Jotta venttiilit varmistavat rajapinnan tiiviyden, istuimelle ja levylle valitaan viiste. Se tehdään myös viistolla vaiheen poistamiseksi. Kun venttiilit asennetaan moottoriin, ne hierotaan päätä vasten.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Laipan korroosio vaikuttaa istuimen ja pään välisen liitännän tiiviyteen, ja poistoaukot kärsivät usein hiilikerroksista. Venttiilin käyttöiän pidentämiseksi joissakin moottoreissa on lisämekanismi, joka kääntää venttiiliä hieman, kun poistoaukko on suljettu. Tämä poistaa syntyvät hiilikerrostumat.

Joskus tapahtuu, että venttiilin varsi rikkoutuu. Tämä aiheuttaa sen, että osa putoaa sylinteriin ja vahingoittaa moottoria. Vikaantumiseen riittää, että kampiakseli tekee pari inertiaalista kierrosta. Tämän tilanteen estämiseksi automaattiventtiilien valmistajat voivat varustaa osan pidätysrenkaalla.

Hieman venttiilikannan ominaisuuksista. Tähän osaan kohdistuu kitkavoima, kun nokka-akselin nokka vaikuttaa siihen. Jotta venttiili avautuisi, nokan on painettava se alas riittävän voimalla jousen puristamiseksi. Tämän yksikön on voiteltava riittävästi, ja jotta se ei kulu nopeasti, se kovettuu. Jotkut moottorisuunnittelijat käyttävät erityisiä korkkeja varren kulumisen estämiseksi, jotka on valmistettu materiaaleista, jotka kestävät tällaisia ​​kuormia.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Jotta venttiili ei juutuisi holkkiin kuumennuksen aikana, symbaalin lähellä oleva varren osa on hieman ohuempi kuin kantapään lähellä oleva osa. Venttiilijousen kiinnittämiseksi venttiilien päähän tehdään kaksi uraa (joissakin tapauksissa yksi), joihin tuen krakkausyksiköt asetetaan (kiinteä levy, jossa jousi lepää).

Venttiilijouset

Jousi vaikuttaa venttiilin tehokkuuteen. Sitä tarvitaan niin, että pää ja istuin muodostavat tiukan yhteyden ja työaine ei tunkeudu muodostuneen fistelin läpi. Jos tämä osa on erittäin jäykkä, venttiilivarren nokka-akselin nokka tai kantapää kuluu nopeasti. Toisaalta heikko jousi ei pysty varmistamaan tiukkaa sovitusta näiden kahden elementin välillä.

Koska tämä elementti toimii nopeasti muuttuvien kuormitusten olosuhteissa, se voi rikkoutua. Voimansiirron valmistajat käyttävät erityyppisiä jousia estääkseen nopeat rikkoutumiset. Joissakin ajoituksissa asennetaan kaksinkertaiset tyypit. Tämä muutos vähentää yksittäisen elementin kuormitusta ja pidentää siten sen käyttöikää.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Tässä mallissa jousilla on erilainen kääntösuunta. Tämä estää rikkoutuneen osan hiukkasia pääsemästä toisen käännösten väliin. Näiden elementtien valmistukseen käytetään jousiterästä. Kun tuote on muodostunut, se karkaistaan.

Reunoissa kukin jousi on hiottu siten, että koko laakeriosa on kosketuksessa venttiilipäähän ja sylinterikantaan kiinnitetyn ylemmän levyn kanssa. Osien hapettumisen estämiseksi se peitetään kadmiumikerroksella ja galvanoidaan.

Klassisten ajoventtiilien lisäksi urheiluautoissa voidaan käyttää pneumaattista venttiiliä. Itse asiassa tämä on sama elementti, vain se käynnistetään erityisellä pneumaattisella mekanismilla. Tämän ansiosta saavutetaan sellainen toimintatarkkuus, että moottori pystyy kehittämään uskomattomia kierroksia - jopa 20 tuhatta.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Tällainen kehitys ilmestyi 1980-luvulla. Se edistää reikien selkeämpää avaamista / sulkemista, jota mikään jousi ei voi tarjota. Tämä toimilaite saa aikaan paineistettua kaasua venttiilin yläpuolella olevasta säiliöstä. Kun nokka osuu venttiiliin, iskuvoima on noin 10 bar. Venttiili avautuu, ja kun nokka-akseli heikentää iskun kantaansa, puristettu kaasu palauttaa osan nopeasti paikalleen. Mahdollisten vuotojen aiheuttaman painehäviön estämiseksi järjestelmä on varustettu ylimääräisellä kompressorilla, jonka säiliö on noin 200 baarin paineessa.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne
James Ellison, PBM Aprilia, CRT-testi Jerez helmikuu 2012

Tätä järjestelmää käytetään MotoGP-luokan moottoripyörissä. Yhden litran moottoritilavuudella varustettu kuljetus voi kehittää 20-21 tuhatta kampiakselin kierrosta. Yksi malli, jolla on samanlainen mekanismi, on yksi Aprilia-moottoripyörämalleista. Sen teho oli uskomaton 240 hv. Totta, tämä on liikaa kaksipyöräiselle ajoneuvolle.

Venttiilin ohjaimet

Tämän osan rooli venttiilin toiminnassa on varmistaa, että se liikkuu suorassa linjassa. Holkki auttaa myös jäähdyttämään sauvaa. Tämä osa tarvitsee jatkuvaa voitelua. Muuten sauva altistuu jatkuvalle lämpöjännitykselle ja holkki kuluu nopeasti.

Materiaalin, jota voidaan käyttää tällaisten holkkien valmistuksessa, on oltava lämmönkestävää, kestävän jatkuvaa kitkaa, poistettava lämpö viereisestä osasta ja kestettävä myös korkeita lämpötiloja. Tällaiset vaatimukset voidaan täyttää helmiäisharmaisella valuraudalla, alumiinipronssilla, keraamisella kromilla tai kromi-nikkelillä. Kaikilla näillä materiaaleilla on huokoinen rakenne, mikä auttaa pitämään öljyä pinnalla.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Pakoventtiilin holkissa on karan välissä hieman enemmän tilaa kuin sisääntulovastaava. Syynä tähän on jätekaasun poistoventtiilin suurempi lämpölaajeneminen.

Venttiilin istuimet

Tämä on sylinterikannen reiän kosketusosa lähellä kutakin sylinteriä ja venttiililevyä. Koska tämä pään osa altistuu mekaanisille ja termisille rasituksille, sillä on oltava hyvä kestävyys korkealle kuumuudelle ja usein esiintyville iskuille (kun auto liikkuu nopeasti, nokka-akselin kierrosluku on niin suuri, että venttiilit putoavat kirjaimellisesti istuimeen).

Jos sylinterilohko ja sen pää on valmistettu alumiiniseoksesta, venttiilin istuimet on välttämättä valmistettu teräksestä. Valurauta selviytyy jo hyvin tällaisista kuormista, joten tämän muunnoksen satula tehdään itse päähän.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Plug-in satulat ovat myös saatavilla. Ne on valmistettu seostetusta valuraudasta tai kuumuutta kestävästä teräksestä. Jotta elementin viiste ei kulu niin paljon, se suoritetaan kerrostamalla kuumuutta kestävää metallia.

Sisäistuin on kiinnitetty pora-reikään eri tavoin. Joissakin tapauksissa se puristetaan sisään ja elementin yläosaan tehdään ura, joka täytetään päärungon metallilla asennuksen aikana. Tämä luo kokoonpanon eheyden eri metalleista.

Teräsistuin kiinnitetään levittämällä pää pääosan rungossa. On sylinterimäisiä ja kartiomaisia ​​satuloita. Ensimmäisessä tapauksessa ne on asennettu pysäyttimeen, ja toisessa on pieni pääväli.

Venttiilien määrä moottorissa

Tavallisessa nelitahtisessa polttomoottorissa on yksi nokka-akseli ja kaksi venttiiliä sylinteriä kohden. Tässä versiossa toinen osa on vastuussa ilman tai vain ilman seoksen ruiskutuksesta (jos polttoainejärjestelmässä on suora ruiskutus), ja toinen on vastuussa pakokaasujen poistamisesta pakosarjaan.

Tehokkaampi toiminta moottorin muunnoksessa, jossa on neljä venttiiliä sylinteriä kohti - kaksi kutakin vaihetta kohti. Tämän rakenteen ansiosta kammion parempi täyttö uudella osalla VTS: ää tai ilmaa taataan, samoin kuin pakokaasujen nopea poistuminen ja sylinterin ontelon tuuletus. Autot alkoivat varustaa tällaisilla moottoreilla viime vuosisadan 70-luvulta lähtien, vaikka tällaisten yksiköiden kehitys alkoi 1910-luvun alkupuoliskolla.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Tähän mennessä voimayksiköiden toiminnan parantamiseksi on kehitetty moottori, jossa on viisi venttiiliä. Kaksi ulostuloa varten ja kolme tuloa varten. Esimerkki tällaisista yksiköistä ovat Volkswagen-Audi-konsernin mallit. Vaikka jakohihnan toimintaperiaate tällaisessa moottorissa on identtinen klassisten versioiden kanssa, tämän mekanismin rakenne on monimutkainen, minkä vuoksi innovatiivinen kehitys on kallista.

Samanlainen epätavallinen lähestymistapa on myös autonvalmistajan Mercedes-Benzin käytössä. Joissakin tämän autonvalmistajan moottoreissa on kolme venttiiliä sylinteriä kohden (2 imua, 1 pakokaasu). Lisäksi jokaiseen kattilan kammioon on asennettu kaksi sytytystulppaa.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Valmistaja määrittää venttiilien lukumäärän sen kammion koon mukaan, johon polttoaine ja ilma pääsee. Sen täyttämisen parantamiseksi on välttämätöntä varmistaa BTC: n tuoreen osan parempi virtaus. Voit tehdä tämän lisäämällä reiän halkaisijaa ja samalla levyn kokoa. Tällä uudistamisella on kuitenkin omat rajat. Mutta on täysin mahdollista asentaa ylimääräinen imuventtiili, joten autovalmistajat kehittävät juuri sellaisia ​​sylinterinkannen muutoksia. Koska imunopeus on tärkeämpi kuin pakokaasu (pakoputki poistetaan männän paineen alaisena), parittoman määrän venttiilejä on aina enemmän imuelementtejä.

Mistä venttiilit on valmistettu

Koska venttiilit toimivat maksimilämpötilan ja mekaanisen rasituksen olosuhteissa, ne on valmistettu metallista, joka kestää tällaisia ​​tekijöitä. Ennen kaikkea lämpenee ja kohdistaa myös mekaanisen rasituksen, istuimen ja venttiililevyn välisen kosketuspaikan. Suurilla moottorin nopeuksilla venttiilit uppoavat nopeasti istuimiin ja aiheuttavat iskuja osan reunoille. Myös ilman ja polttoaineen seoksen palamisprosessissa levyn ohuet reunat kuumennetaan voimakkaasti.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Venttiililevyn lisäksi myös venttiiliholkit ovat jännittyneet. Negatiiviset tekijät, jotka johtavat näiden elementtien kulumiseen, ovat riittämätön voitelu ja jatkuva kitka venttiilin nopean liikkeen aikana.

Näistä syistä venttiileille asetetaan seuraavat vaatimukset:

  1. Niiden on suljettava tulo- / poistoaukko;
  2. Voimakkaalla kuumennuksella levyn reunat eivät saa deformoitua satulaan kohdistuvista iskuista;
  3. Sen on oltava hyvin virtaviivainen, jotta saapuvalle tai lähtevälle väliaineelle ei aiheudu vastustusta;
  4. Kappaleen ei pitäisi olla raskas;
  5. Metallin on oltava sitkeä ja kestävä;
  6. Ei saisi joutua voimakkaaseen hapettumiseen (kun auto ajaa harvoin, päiden reunat eivät saa ruostua).

Dieselmoottoreissa reiän avannut osa lämpenee 700 asteeseen ja bensiinianalogeihin - 900 nollan yläpuolelle. Tilannetta vaikeuttaa se, että niin voimakkaalla lämmityksellä avoin venttiili ei jäähty. Poistoventtiili voidaan valmistaa mistä tahansa seostetusta teräksestä, joka kestää suurta lämpöä. Kuten jo mainittiin, yksi venttiili on valmistettu kahdesta erityyppisestä metallista. Pää on valmistettu korkean lämpötilan seoksista ja varsi hiiliteräksestä.

Mitä tulee tuloelementteihin, ne jäähdytetään kosketuksessa istuimen kanssa. Niiden lämpötila on kuitenkin myös korkea - noin 300 astetta, joten ei ole sallittua, että osa deformoituu kuumennettaessa.

Moottorin venttiili. Tarkoitus, laite, rakenne

Kromi sisältyy usein venttiilien raaka-aineeseen, mikä lisää sen lämpöstabiilisuutta. Bensiinin, kaasun tai dieselpolttoaineen palamisen aikana vapautuu joitain aineita, jotka voivat vaikuttaa aggressiivisesti metalliosiin (esimerkiksi lyijyoksidi). Nikkeli-, mangaani- ja typpiyhdisteitä voidaan sisällyttää venttiilipään materiaaliin haittavaikutusten estämiseksi.

Ja lopuksi. Kenellekään ei ole salaisuus, että minkä tahansa moottorin venttiilit palavat ajan myötä. Tässä on lyhyt video syistä:

SYYT, JOIDEN VENTTIILIT PALAVAT AUTOMOOTTORISSA 95% kuljettajista EI TUNNUSTA SITÄ

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mitä moottorin venttiilit tekevät? Kun ne avautuvat, imuventtiilit päästävät raitista ilmaa (tai ilman/polttoaineseoksen) virtaamaan sylinteriin. Avoimet pakoventtiilit johtavat pakokaasut pakosarjaan.

Kuinka ymmärtää, että venttiilit ovat palaneet? Palaneiden venttiilien keskeinen ominaisuus on moottorin kolminkertainen liike kierrosluvusta riippumatta. Samalla moottorin teho laskee kohtuullisesti ja polttoaineenkulutus kasvaa.

Mitkä osat avaavat ja sulkevat venttiilit? Venttiilin varsi on kytketty nokka-akselin nokoihin. Monissa nykyaikaisissa moottoreissa näiden osien väliin on asennettu myös hydrauliset nostimet.

2 комментария

  • Hussein

    salami. manim masani Vaz 21099 . Sanon yhden käänteen joka kuukaudesta. palaa nopeasti. mikä voisi olla syynä tähän

Lisää kommentti