Mekanisme distribusi gas - grup katup

Tujuan dan jenis pengaturan waktu:

1.1. Tujuan dari mekanisme distribusi gas:

Tujuan dari mekanisme pengaturan waktu katup adalah untuk mengalirkan campuran bahan bakar baru ke dalam silinder mesin dan melepaskan gas buang. Pertukaran gas dilakukan melalui lubang masuk dan keluar, yang ditutup rapat oleh elemen timing belt sesuai dengan prosedur pengoperasian mesin yang diterima.

1.2. Penugasan grup katup:

tujuan dari grup katup adalah untuk menutup rapat lubang masuk dan keluar dan membukanya pada waktu yang ditentukan untuk waktu yang ditentukan.

1.3. Jenis waktu:

tergantung pada organ yang menghubungkan silinder mesin dengan lingkungan, timing belt adalah katup, spul, dan gabungan.

1.4. Perbandingan jenis waktu:

timing katup adalah yang paling umum karena desainnya yang relatif sederhana dan pengoperasian yang andal. Penyegelan ruang kerja yang ideal dan andal, dicapai karena katup tetap diam pada tekanan tinggi di dalam silinder, memberikan keuntungan serius dibandingkan katup atau pengaturan waktu gabungan. Oleh karena itu, waktu katup semakin banyak digunakan.

Perangkat grup katup:

2.1. Perangkat katup:

Katup mesin terdiri dari batang dan kepala. Kepala paling sering dibuat datar, cembung atau berbentuk lonceng. Kepala memiliki sabuk silinder kecil (sekitar 2 mm) dan bevel penyegelan 45˚ atau 30˚. Sabuk silinder memungkinkan, di satu sisi, untuk mempertahankan diameter katup utama saat menggiling bevel penyegelan, dan di sisi lain, meningkatkan kekakuan katup dan dengan demikian mencegah deformasi. Yang paling luas adalah katup dengan kepala datar dan bevel penyegelan pada sudut 45˚ (ini paling sering adalah katup masuk), dan untuk meningkatkan pengisian dan pembersihan silinder, katup masuk memiliki diameter yang lebih besar daripada katup buang. Katup buang sering kali dibuat dengan kepala bola berkubah.

Ini meningkatkan aliran keluar gas buang dari silinder, dan juga meningkatkan kekuatan dan kekakuan katup. Untuk meningkatkan kondisi pembuangan panas dari kepala katup dan meningkatkan keseluruhan non-deformabilitas katup, transisi antara kepala dan batang dilakukan pada sudut 10˚ - 30˚ dan dengan radius kelengkungan yang besar. Di ujung atas batang katup, alur dibuat dari bentuk kerucut, silinder atau khusus, tergantung pada metode yang diterima untuk memasang pegas ke katup. Pendinginan natrium digunakan di sejumlah mesin untuk mengurangi tekanan termal pada katup pecah. Untuk melakukan ini, katup dibuat berlubang, dan rongga yang dihasilkan diisi setengahnya dengan natrium, titik lelehnya adalah 100 ° C. Saat mesin bekerja, natrium meleleh dan mengalir melalui rongga katup, memindahkan panas dari kepala panas ke batang pendingin dan dari sana ke penggerak katup.

2.2. Menghubungkan katup ke pegasnya:

desain unit ini sangat beragam, tetapi desain yang paling umum adalah dengan kerucut setengah. Dengan bantuan dua setengah kerucut, yang masuk ke saluran yang dibuat di batang katup, pelat ditekan, yang menahan pegas dan tidak memungkinkan pembongkaran unit. Ini menciptakan hubungan antara pegas dan katup.

2.3. Lokasi dudukan katup:

Di semua mesin modern, jok knalpot dibuat terpisah dari kepala silinder. Ini juga digunakan untuk cangkir hisap saat kepala silinder terbuat dari paduan aluminium. Jika terbuat dari besi tuang, pelana dibuat di dalamnya. Secara struktural, jok adalah cincin yang dipasang ke kepala silinder di jok mesin khusus. Pada saat yang sama, terkadang dibuat alur di permukaan luar jok, yang ketika ditekan di jok, diisi dengan bahan kepala silinder, sehingga memastikan pengencangannya yang andal. Selain menjepit, pengencangan juga bisa dilakukan dengan cara mengayunkan sadel. Untuk memastikan kekencangan ruang kerja saat katup ditutup, permukaan kerja dudukan harus dikerjakan pada sudut yang sama dengan talang penyegelan kepala katup. Untuk ini, sadel dikerjakan dengan perkakas khusus dengan sudut penajaman bukan 15 bukan, 45˚ dan 75˚ untuk mendapatkan pita segel pada sudut 45˚ dan lebar sekitar 2 mm. Sisa sudutnya dibuat untuk meningkatkan aliran di sekitar sadel.

2.4. Lokasi Panduan Katup:

desain panduannya sangat beragam. Paling sering, pemandu dengan permukaan luar yang halus digunakan, yang dibuat pada mesin pipa tanpa pusat. Pemandu dengan tali penahan eksternal lebih nyaman untuk dikencangkan tetapi lebih sulit untuk dibuat. Untuk ini, lebih bijaksana membuat saluran untuk cincin penghenti di pemandu daripada sabuk. Pemandu katup buang sering digunakan untuk melindunginya dari efek oksidatif aliran gas buang panas. Dalam hal ini, pemandu yang lebih panjang dibuat, sisanya terletak di saluran pembuangan kepala silinder. Saat jarak antara pemandu dan kepala katup berkurang, bukaan pada pemandu di sisi kepala katup menyempit atau melebar di wilayah kepala katup.

2.5. Perangkat pegas:

pada mesin modern, pegas silinder paling umum dengan nada konstan. Untuk membentuk permukaan pendukung, ujung-ujung kumparan pegas disatukan satu sama lain dan dibelitkan dengan dahi mereka, sehingga jumlah kumparan dua hingga tiga kali lebih besar dari jumlah pegas yang bekerja. Gulungan ujung didukung di satu sisi pelat dan di sisi lain kepala silinder atau blok. Jika ada risiko resonansi, pegas katup dibuat dengan pitch variabel. Gearbox berundak menekuk dari satu ujung pegas ke ujung lainnya, atau dari tengah ke kedua ujungnya. Ketika katup dibuka, belitan yang terdekat satu sama lain saling bersentuhan, akibatnya jumlah belitan yang bekerja berkurang, dan frekuensi osilasi bebas pegas meningkat. Ini menghilangkan kondisi resonansi. Untuk tujuan yang sama, pegas berbentuk kerucut kadang-kadang digunakan, frekuensi alami yang bervariasi sepanjang panjangnya dan terjadinya resonansi tidak termasuk.

2.6. Bahan untuk pembuatan elemen grup katup:

• Katup - Katup hisap tersedia dalam krom (40x), kromium nikel (40XN) dan baja paduan lainnya. Katup buang terbuat dari baja tahan panas dengan kandungan kromium, nikel, dan logam campuran lainnya yang tinggi: 4Kh9S2, 4Kh10S2M, Kh12N7S, 40SH10MA.
• Dudukan katup - Digunakan baja tahan suhu tinggi, besi tuang, perunggu aluminium, atau cermet.
• Pemandu katup adalah lingkungan yang sulit untuk diproduksi dan memerlukan penggunaan bahan dengan ketahanan panas dan aus yang tinggi serta konduktivitas termal yang baik, seperti besi tuang perlitik abu-abu dan perunggu aluminium.
• Pegas - dibuat dengan melilitkan kawat dari stoma pegas, misalnya 65G, 60C2A, 50HFA.

Operasi grup katup:

3.1. Mekanisme sinkronisasi:

mekanisme sinkronisasi secara kinematis terhubung ke poros engkol, bergerak serempak dengannya. Timing belt membuka dan menutup port inlet dan outlet masing-masing silinder sesuai dengan prosedur operasi yang diterima. Ini adalah proses pertukaran gas dalam silinder.

3.2 Tindakan penggerak waktu:

Penggerak waktu tergantung pada lokasi camshaft.
• Dengan poros yang lebih rendah - roda gigi taji untuk pengoperasian yang lebih halus dibuat dengan gigi miring, dan untuk pengoperasian yang senyap, cincin roda gigi terbuat dari textolite. Roda gigi atau rantai parasit digunakan untuk memberikan dorongan dalam jarak yang lebih jauh.
• Dengan poros atas - rantai rol. Tingkat kebisingan yang relatif rendah, desain sederhana, bobot rendah, tetapi sirkuit aus dan meregang. Melalui timing belt berbasis neoprene yang diperkuat dengan kawat baja dan dilapisi dengan lapisan nilon yang tahan aus. Desain sederhana, pengoperasian senyap.

3.3. Skema distribusi gas:

Luas aliran total yang disediakan untuk aliran gas melalui katup tergantung pada durasi pembukaannya. Seperti yang Anda ketahui, pada mesin empat tak, untuk penerapan langkah masuk dan buang, disediakan satu langkah piston, sesuai dengan putaran poros engkol sebesar 180˚. Namun, pengalaman telah menunjukkan bahwa untuk pengisian dan pembersihan silinder yang lebih baik, durasi proses pengisian dan pengosongan harus lebih lama daripada langkah piston yang sesuai, yaitu. pembukaan dan penutupan katup tidak boleh dilakukan di titik mati langkah piston, tetapi dengan beberapa langkah menyalip atau penundaan.

Waktu buka dan tutup katup dinyatakan dalam sudut rotasi poros engkol dan disebut timing katup. Untuk keandalan yang lebih tinggi, tahapan ini dibuat dalam bentuk diagram lingkaran (Gbr. 1).
Katup hisap biasanya terbuka dengan sudut overrun φ1 = 5˚ – 30˚ sebelum piston mencapai titik mati atas. Ini memastikan penampang katup tertentu di awal langkah pengisian dan dengan demikian meningkatkan pengisian silinder. Katup hisap ditutup dengan sudut tunda φ2 = 30˚ - 90˚ setelah piston melewati titik mati bawah. Penundaan penutupan katup masuk memungkinkan asupan campuran bahan bakar segar digunakan untuk meningkatkan pengisian bahan bakar dan karenanya meningkatkan tenaga mesin.
Katup buang dibuka dengan sudut menyalip φ3 = 40˚ – 80˚, yaitu pada akhir langkah, ketika tekanan dalam gas silinder relatif tinggi (0,4 - 0,5 MPa). Pengeluaran tabung gas yang intensif, dimulai pada tekanan ini, menyebabkan penurunan tekanan dan suhu yang cepat, yang secara signifikan mengurangi pekerjaan memindahkan gas yang bekerja. Katup buang menutup dengan sudut tunda φ4 = 5˚ - 45˚. Penundaan ini memastikan pembersihan ruang bakar yang baik dari gas buang.

Diagnostik, pemeliharaan, perbaikan:

4.1. Diagnostik

Tanda diagnostik:

• •Pengurangan tenaga mesin pembakaran internal:
• Izin berkurang;
• Katup tidak lengkap;
• Katup yang disita.
  • Peningkatan konsumsi bahan bakar:
• Jarak bebas antara katup dan pengangkat berkurang;
• Katup tidak lengkap;
• Katup yang disita.
  • Keausan pada mesin pembakaran internal:
• Keausan camshaft;
• membuka camshaft cams;
• Peningkatan jarak bebas antara batang katup dan busing katup;
• Jarak bebas antara katup dan pengangkat;
• fraktur, pelanggaran elastisitas pegas katup.
  • Indikator tekanan rendah:
• Kursi katupnya empuk;
• Pegas katup lunak atau rusak;
• Katup terbakar;
• paking kepala silinder yang terbakar atau robek;
• Celah termal yang tidak disesuaikan.
  • Indikator tekanan tinggi.
• Tinggi kepala menurun;

Metode diagnostik waktu:

• Pengukuran tekanan dalam silinder di akhir langkah kompresi. Selama pengukuran, kondisi berikut harus dipenuhi: mesin pembakaran harus dipanaskan hingga mencapai suhu pengoperasian; Busi harus dilepas; Kabel tengah kumparan induksi harus diminyaki dan katup throttle dan udara terbuka. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan kompresor. Perbedaan tekanan antara masing-masing silinder tidak boleh melebihi 5%.

4.2. Menyesuaikan jarak bebas panas di timing belt:

Pengecekan dan penyetelan celah termal dilakukan dengan menggunakan pelat pengukur tekanan dalam urutan yang sesuai dengan urutan pengoperasian mesin, dimulai dari silinder pertama. Celah disetel dengan benar jika pengukur ketebalan, yang sesuai dengan celah normal, lewat dengan bebas. Saat menyetel jarak bebas, pegang sekrup penyetel dengan obeng, kendurkan mur pengunci, tempatkan pelat jarak antara batang katup dan kopling, dan putar sekrup penyetel untuk mengatur jarak bebas yang diperlukan. Kemudian mur pengunci dikencangkan.

Mengganti katup mesin mobil

4.3. Perbaikan kelompok katup:

• Perbaikan katup - kesalahan utama adalah keausan dan pembakaran permukaan kerja berbentuk kerucut, keausan batang dan munculnya retakan. Jika kepala terbakar atau muncul retakan, katup dibuang. Batang katup yang bengkok diluruskan dengan tangan tekan menggunakan alat. Batang katup yang aus diperbaiki dengan kronisasi atau penyetrikaan dan kemudian digiling ke ukuran perbaikan nominal atau besar. Permukaan kerja kepala katup yang aus digiling ke ukuran perbaikan. Katup dipasangkan ke kursi dengan pasta abrasif. Keakuratan penggilingan diperiksa dengan menuangkan minyak tanah pada katup berengsel, jika tidak bocor, maka penggilingan baik selama 4-5 menit. Pegas katup tidak dipulihkan, tetapi diganti dengan yang baru.

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa saja yang termasuk dalam mekanisme distribusi gas? Itu terletak di kepala silinder. Desainnya meliputi: tempat tidur poros bubungan, poros bubungan, katup, lengan ayun, pendorong, pengangkat hidrolik dan, dalam beberapa model, pemindah fase.

ДUntuk apa timing mesin? Mekanisme ini memastikan pasokan tepat waktu dari bagian segar campuran udara-bahan bakar dan pembuangan gas buang. Tergantung pada modifikasinya, itu bisa mengubah timing dari valve timing.

Di mana mekanisme distribusi gas berada? Dalam mesin pembakaran internal modern, mekanisme distribusi gas terletak di atas blok silinder di kepala silinder.