Dujų paskirstymo mechanizmas - vožtuvų grupė
Turinys
Laiko paskirtis ir rūšys:
1.1. Dujų paskirstymo mechanizmo paskirtis:
Vožtuvų paskirstymo mechanizmo paskirtis – tiekti šviežią kuro mišinį į variklio cilindrus ir išleisti išmetamąsias dujas. Dujų mainai vyksta per įleidimo ir išleidimo angas, kurios pagal priimtą variklio darbo tvarką yra hermetiškai užsandarintos paskirstymo diržo elementais.
1.2. Vožtuvų grupės užduotis:
vožtuvų grupės paskirtis – hermetiškai uždaryti įleidimo ir išleidimo angas ir jas atidaryti nurodytu laiku nurodytam laikui.
1.3. Laiko tipai:
atsižvelgiant į organus, kuriais variklio cilindrai sujungiami su aplinka, laikas yra vožtuvas, ritė ir kartu.
1.4. Laiko tipų palyginimas:
vožtuvo laikas yra labiausiai paplitęs dėl gana paprastos konstrukcijos ir patikimo veikimo. Idealus ir patikimas darbo vietos sandarinimas, pasiektas dėl to, kad vožtuvai išlieka stacionarūs esant aukštam slėgiui cilindruose, suteikia rimtą pranašumą prieš vožtuvą arba kombinuotą laiką. Todėl vis dažniau naudojamas vožtuvų laikas.
Vožtuvų grupės įrenginys:
2.1. Vožtuvo įtaisas:
Variklio vožtuvai susideda iš koto ir galvos. Galvos dažniausiai daromos plokščios, išgaubtos arba varpo formos. Galva turi mažą cilindrinį diržą (apie 2 mm) ir 45˚ arba 30˚ sandarinimo kampą. Cilindrinis diržas, viena vertus, leidžia išlaikyti pagrindinį vožtuvo skersmenį, kai šlifuojamas sandarinimo kampas, ir, kita vertus, padidinti vožtuvo standumą ir taip užkirsti kelią deformacijai. Labiausiai paplitę vožtuvai su plokščia galvute ir sandarinimo kampu 45˚ kampu (dažniausiai tai yra įsiurbimo vožtuvai), o norint pagerinti cilindrų užpildymą ir valymą, įsiurbimo vožtuvo skersmuo didesnis nei išmetimo vožtuvo. Išmetimo vožtuvai dažnai gaminami su kupoline rutuline galvute.
Tai pagerina išmetamųjų dujų nutekėjimą iš cilindrų, taip pat padidina vožtuvo stiprumą ir standumą. Siekiant pagerinti šilumos pašalinimo iš vožtuvo galvutės sąlygas ir padidinti bendrą vožtuvo nedeformuojamumą, perėjimas tarp galvutės ir koto atliekamas 10˚ - 30˚ kampu ir dideliu kreivio spinduliu. Viršutiniame vožtuvo stiebo gale yra kūgio, cilindro arba specialios formos grioveliai, priklausomai nuo priimto spyruoklės tvirtinimo prie vožtuvo būdo. Kai kuriuose varikliuose naudojamas natrio aušinimas, siekiant sumažinti trūkimo vožtuvų šiluminį įtempį. Norėdami tai padaryti, vožtuvas yra tuščiaviduris, o susidariusi ertmė yra pusiau užpildyta natriu, kurio lydymosi temperatūra yra 100 ° C. Kai variklis veikia, natris ištirpsta ir keliauja per vožtuvo ertmę, perduodamas šilumą iš karštos galvutės į aušinimo skysčio kotą ir iš ten į vožtuvo pavarą.
2.2. Vožtuvo prijungimas prie jo spyruoklės:
šio įrenginio dizainai yra labai įvairūs, tačiau dažniausiai tai yra puskūgiai. Dviejų puskūgių pagalba, kurie patenka į vožtuvo koto padarytus kanalus, prispaudžiama plokštė, kuri sulaiko spyruoklę ir neleidžia išardyti įrenginio. Tai sukuria ryšį tarp spyruoklės ir vožtuvo.
2.3. Vožtuvo sėdynės vieta:
Visuose šiuolaikiniuose varikliuose išmetimo sistemos sėdynės gaminamos atskirai nuo cilindro galvos. Tokios sėdynės taip pat naudojamos siurbimo taurėms, kai cilindro galva pagaminta iš aliuminio lydinio. Kai tai ketaus, balnai yra pagaminti tiesiai joje. Struktūriškai sėdynė yra žiedas, pritvirtintas prie cilindro galvos specialiai apdirbtoje sėdynėje. Tuo pačiu metu ant išorinio sėdynės paviršiaus padaromi grioveliai, kurie, prispaudus ant sėdynės, užpildomi cilindro galvutės medžiaga, taip užtikrinant patikimą jų tvirtinimą. Be užspaudimo, tvirtinimas taip pat gali būti atliekamas pasukant balną. Norint užtikrinti darbo vietos sandarumą uždarius vožtuvą, sėdynės darbinis paviršius turi būti apdirbtas tokiu pačiu kampu kaip ir vožtuvo galvutės sandarinimo kampas. Tam balnai apdirbami specialiais įrankiais, kurių galandimo kampai nėra 15, 45 ir 75, kad būtų galima gauti sandarinimo juostą 45 laipsnių kampu ir maždaug 2 mm pločio. Likę kampai yra pagaminti siekiant pagerinti srautą aplink balną.
2.4. Vožtuvų kreiptuvai Vieta:
kreiptuvų dizainas yra labai įvairus. Dažniausiai naudojami vadovai lygiu išoriniu paviršiumi, kurie gaminami ant centrinės santechnikos mašinos. Kreipiančiuosius su išoriniu tvirtinimo dirželiu lengviau pritvirtinti, bet sunkiau pagaminti. Tam tikslingiau vietoj diržo vadovėlyje padaryti kanalą sustojimo žiedui. Išmetimo vožtuvų kreiptuvai dažnai naudojami siekiant apsaugoti juos nuo karštų išmetamųjų dujų srauto oksidacinio poveikio. Tokiu atveju yra pagaminti ilgesni kreiptuvai, likusi dalis yra cilindro galvos išmetimo kanale. Kai atstumas tarp kreipiamojo ir vožtuvo galvutės mažėja, vožtuvo galvutės šone esančioje kreipiančioje esanti skylė vožtuvo galvutės srityje susiaurėja arba išsiplečia.
2.5. Spyruoklių įtaisas:
šiuolaikiniuose varikliuose dažniausiai pasitaikančios cilindrinės spyruoklės su pastoviu žingsniu. Norėdami suformuoti atraminius paviršius, spyruoklės ritinių galai yra sujungti vienas prie kito ir perbraukiami kaktomis, todėl bendras ritinių skaičius yra du ar tris kartus didesnis už darbinių spyruoklių skaičių. Galinės ritės laikomos vienoje plokštės pusėje, o kitoje - cilindro galvutės ar bloko pusėje. Jei yra rezonanso pavojus, vožtuvų spyruoklės gaminamos su kintamu žingsniu. Pakopinė pavarų dėžė lenkiasi arba iš vieno spyruoklės galo į kitą, arba iš vidurio į abu galus. Atidarius vožtuvą, liečiasi arčiausiai viena kitos esančios apvijos, dėl to sumažėja darbinių apvijų skaičius, padidėja laisvųjų spyruoklių svyravimų dažnis. Tai pašalina rezonanso sąlygas. Tuo pačiu tikslu kartais naudojamos kūginės spyruoklės, kurių natūralus dažnis kinta išilgai, o rezonanso atsiradimas neįtrauktas.
2.6. Medžiagos vožtuvų grupės elementams gaminti:
• Vožtuvai – Siurbimo vožtuvai yra chromo (40x), chromo nikelio (40XN) ir kito legiruoto plieno. Išmetimo vožtuvai pagaminti iš karščiui atsparaus plieno, kuriame yra daug chromo, nikelio ir kitų legiruojančių metalų: 4Kh9S2, 4Kh10S2M, Kh12N7S, 40SH10MA.
• Vožtuvų lizdai – naudojamas aukštai temperatūrai atsparus plienas, ketus, aliuminio bronza arba kermetas.
• Vožtuvų kreiptuvus sunku gaminti, todėl reikia naudoti medžiagas, pasižyminčias dideliu atsparumu karščiui ir dilimui bei turinčias gerą šilumos laidumą, pvz., pilką perlitinį ketų ir aliuminio bronzą.
• Spyruoklės – pagamintos suvyniojus vielą iš spyruoklinės stomos, pvz., 65G, 60C2A, 50HFA.
Vožtuvų grupės veikimas:
3.1. Sinchronizavimo mechanizmas:
sinchronizavimo mechanizmas yra kinematiškai sujungtas su alkūniniu velenu, sinchroniškai juda su juo. Paskirstymo diržas atidaro ir sandarina atskirų cilindrų įleidimo ir išleidimo angas pagal priimtą darbo tvarką. Tai dujų mainų cilindruose procesas.
3.2 Laiko pavaros veiksmas:
Laiko pavara priklauso nuo paskirstymo veleno vietos.
• Su apatiniu velenu – krumpliaračiai sklandžiau veikimui yra pagaminti su pasvirusiais dantimis, o tyliam veikimui krumpliaračio žiedas pagamintas iš tekstolito. Norint nuvažiuoti didesnį atstumą, naudojama parazitinė pavara arba grandinė.
• Su viršutiniu velenu - ritininė grandinė. Santykinai mažas triukšmo lygis, paprastas dizainas, mažas svoris, tačiau grandinė susidėvi ir tempiasi. Per neopreno pagrindo paskirstymo diržą, sustiprintą plienine viela ir padengtą dilimui atspariu nailono sluoksniu. Paprastas dizainas, tylus veikimas.
3.3. Dujų paskirstymo schema:
Bendras srautas, numatytas dujoms praeiti per vožtuvą, priklauso nuo jo atidarymo trukmės. Kaip žinote, keturtakčiuose varikliuose įleidimo ir išmetimo smūgiams įgyvendinti yra numatytas vienas stūmoklio eiga, atitinkanti alkūninio veleno pasukimą 180˚. Tačiau patirtis parodė, kad norint geriau užpildyti ir išvalyti cilindrą, būtina, kad pripildymo ir ištuštinimo procesų trukmė būtų ilgesnė nei atitinkami stūmoklio judesiai, t. vožtuvai turi būti atidaromi ir uždaromi stūmoklio eigos negyvuosiuose taškuose, tačiau juos reikia šiek tiek aplenkti ar uždelsti.
Vožtuvo atidarymo ir uždarymo laikas išreiškiamas alkūninio veleno sukimosi kampais ir vadinamas vožtuvo laiku. Siekiant didesnio patikimumo, šios fazės sudaromos skritulinių diagramų pavidalu (1 pav.).
Įsiurbimo vožtuvas paprastai atsidaro esant nubėgimo kampui φ1 = 5˚ – 30˚, kol stūmoklis pasiekia viršutinę negyvąją vietą. Tai užtikrina tam tikrą vožtuvo skerspjūvį pačioje pildymo eigos pradžioje ir taip pagerina cilindro užpildymą. Įsiurbimo vožtuvas uždaromas delsos kampu φ2 = 30˚ - 90˚ po to, kai stūmoklis pralenkė apatinį negyvąjį tašką. Įleidimo vožtuvo uždarymo delsa leidžia panaudoti šviežio kuro mišinio įsiurbimą gerinant degalų papildymą ir taip padidinti variklio galią.
Išmetimo vožtuvas atidaromas aplenkimo kampu φ3 = 40˚ – 80˚, t.y. eigos pabaigoje, kai slėgis baliono dujose yra gana didelis (0,4 - 0,5 MPa). Intensyvus dujų baliono išmetimas, pradėtas esant tokiam slėgiui, lemia greitą slėgio ir temperatūros kritimą, o tai žymiai sumažina darbinių dujų išstūmimo darbą. Išmetimo vožtuvas užsidaro delsos kampu φ4 = 5˚ - 45˚. Šis uždelsimas gerai išvalo degimo kamerą nuo išmetamųjų dujų.
Diagnostika, priežiūra, remontas:
4.1. Diagnostika
Diagnostiniai požymiai:
- •Sumažinta vidaus degimo variklio galia:
- Sumažintas klirensas;
- Neužbaigtas vožtuvo tvirtinimas;
- Sulaikyti vožtuvai.
• Padidėjusios degalų sąnaudos: - Sumažintas tarpas tarp vožtuvų ir keltuvų;
- Neužbaigtas vožtuvo tvirtinimas;
- Sulaikyti vožtuvai.
• Vidaus degimo variklių susidėvėjimas: - Skirstomojo veleno nusidėvėjimas;
- paskirstymo veleno kumštelių atidarymas;
- Padidėjęs tarpas tarp vožtuvų stiebų ir vožtuvų įvorių;
- Didelis tarpas tarp vožtuvų ir keltuvų;
- lūžis, vožtuvo spyruoklių elastingumo pažeidimas.
• Žemo slėgio indikatorius: - Vožtuvo sėdynės yra minkštos;
- Minkšta arba sulūžusi vožtuvo spyruoklė;
- Išdegęs vožtuvas;
- Apdegusi ar suplyšusi cilindro galvos tarpinė
- Nepakoreguotas šiluminis tarpas.
• Aukšto slėgio indikatorius. - Sumažėjęs galvos aukštis;
Laiko diagnostikos metodai:
• Slėgio matavimas cilindre suspaudimo eigos pabaigoje. Matavimo metu turi būti laikomasi šių sąlygų: degimo variklis turi būti pašildytas iki darbinės temperatūros; Žvakės turi būti nuimtos; Centrinis indukcinės ritės laidas turi būti suteptas, o droselis ir oro vožtuvas atidaryti. Matavimas atliekamas naudojant kompresorius. Atskirų cilindrų slėgio skirtumas neturi viršyti 5%.
4.2. Terminio atstumo paskirstymo dirže nustatymas:
Šiluminio tarpo tikrinimas ir reguliavimas atliekamas naudojant slėgio matuoklio plokštes tokia tvarka, kuri atitinka variklio veikimo tvarką, pradedant pirmuoju cilindru. Tarpas yra tinkamai sureguliuotas, jei storio matuoklis, atitinkantis įprastą tarpą, laisvai praeina. Sureguliuodami tarpą, atsuktuvu laikykite reguliavimo varžtą, atsukite veržlę, uždėkite tarpą tarp vožtuvo koto ir movos ir pasukite reguliavimo varžtą, kad nustatytumėte reikiamą tarpą. Tada užveržiama fiksavimo veržlė.
4.3. Vožtuvų grupės remontas:
• Vožtuvų remontas – pagrindiniai gedimai yra kūginio darbinio paviršiaus susidėvėjimas ir apdegimas, koto susidėvėjimas ir įtrūkimų atsiradimas. Jei galvutės dega arba atsiranda įtrūkimų, vožtuvai išmetami. Sulenkti vožtuvo kotai ištiesinami rankiniu presu naudojant įrankį. Susidėvėję vožtuvų kotai pataisomi chronizuojant arba lyginant, o po to sumalami iki nominalaus arba per didelio remonto dydžio. Susidėvėjęs vožtuvo galvutės darbinis paviršius yra nušlifuotas iki remontinio dydžio. Vožtuvai prie lizdų priklijuojami abrazyvinėmis pastomis. Šlifavimo tikslumas tikrinamas užpylus žibalo ant šarnyrinių vožtuvų, jei nenuteka, tada šlifuoti gerai 4-5 minutes. Vožtuvų spyruoklės nėra restauruojamos, o keičiamos naujomis.
Klausimai ir atsakymai:
Kas įtraukta į dujų paskirstymo mechanizmą? Jis yra cilindro galvutėje. Jo konstrukciją sudaro: skirstomojo veleno lova, skirstomasis velenas, vožtuvai, svirties svirtys, stūmikliai, hidrauliniai keltuvai ir kai kuriuose modeliuose fazių perjungiklis.
ДKam skirtas variklio laikas? Šis mechanizmas užtikrina savalaikį šviežios oro ir kuro mišinio dalies tiekimą ir išmetamųjų dujų pašalinimą. Priklausomai nuo modifikacijos, jis gali pakeisti vožtuvo laiko laiką.
Kur yra dujų paskirstymo mechanizmas? Šiuolaikiniame vidaus degimo variklyje dujų paskirstymo mechanizmas yra virš cilindrų bloko cilindro galvutėje.
