Механизам за дистрибуцију гаса - група вентила
Садржина
Сврха и врсте времена:
1.1. Сврха механизма за дистрибуцију гаса:
Сврха механизма за управљање вентилима је да прође свежу мешавину горива у цилиндре мотора и ослободи издувне гасове. Размена гаса се врши кроз улазне и излазне отворе, који су херметички затворени елементима зупчастог ремена у складу са прихваћеном процедуром рада мотора.
1.2. Задатак групе вентила:
сврха групе вентила је да херметички затвори улазне и излазне отворе и отвори их у одређено време за одређено време.
1.3. Типови времена:
у зависности од органа којима су цилиндри мотора повезани са околином, разводни ремен је вентил, калем и комбинован.
1.4. Поређење типова времена:
развод вентила је најчешћи због релативно једноставног дизајна и поузданог рада. Идеално и поуздано заптивање радног простора, постигнуто чињеницом да вентили остају стационарни под високим притиском у цилиндрима, даје озбиљну предност у односу на вентил или комбиновани временски размак. Стога се све више користи развод вентила.
Уређај групе вентила:
2.1. Уређај вентила:
Вентили мотора састоје се од стабла и главе. Главе се најчешће израђују равне, конвексне или у облику звона. Глава има мали цилиндрични ремен (око 2 мм) и заптивни колут од 45˚ или 30˚. Цилиндрични ремен омогућава, с једне стране, да одржи главни пречник вентила при брушењу заптивног коса, а с друге стране, повећава крутост вентила и на тај начин спречава деформације. Најраспрострањенији су вентили са равном главом и заптивном косом од 45˚ (то су најчешће усисни вентили), а за побољшање пуњења и чишћења цилиндара усисни вентил има већи пречник од издувног вентила. Издувни вентили се често израђују са куполастом кугластом главом.
Ово побољшава одлив издувних гасова из цилиндара, а такође повећава снагу и крутост вентила. Да би се побољшали услови за одвођење топлоте из главе вентила и повећала укупна недеформабилност вентила, прелаз између главе и вретена се врши под углом од 10˚ - 30˚ и са великим радијусом закривљености. На горњем крају стабла вентила израђују се жлебови конусног, цилиндричног или посебног облика, у зависности од прихваћеног начина причвршћивања опруге на вентил. Хлађење натријумом се користи у бројним моторима за смањење топлотног стреса на вентилима који пуцају. Да би се то урадило, вентил је направљен шупљим, а резултујућа шупљина је до пола испуњена натријумом, чија је тачка топљења 100 ° Ц. Када мотор ради, натријум се топи и путује кроз шупљину вентила, преносећи топлоту са вруће главе на стабло расхладне течности, а одатле на актуатор вентила.
2.2. Повезивање вентила са опругом:
дизајни ове јединице су изузетно разнолики, али најчешћи дизајн је са полуконусима. Уз помоћ два полуконуса, која улазе у канале направљене у стаблу вентила, притисне се плоча која држи опругу и не дозвољава растављање јединице. Ово ствара везу између опруге и вентила.
2.3. Локација седишта вентила:
У свим модерним моторима издувна седишта се производе одвојено од главе мотора. Такође се користе за усисне чаше када је глава цилиндра израђена од легуре алуминијума. Када је од ливеног гвожђа, седла се праве баш у њему. Структурно, седиште је прстен који је причвршћен за главу цилиндра у посебно обрађеном седишту. Истовремено, на спољној површини седишта понекад се израђују жлебови који се, када се притисну на седиште, испуњавају материјалом главе цилиндра, обезбеђујући тако њихово поуздано причвршћивање. Поред стезања, причвршћивање се може извршити и окретањем седла. Да би се осигурала непропусност радног простора када је вентил затворен, радна површина седишта мора бити обрађена под истим углом као и заптивна коса главе вентила. За то су седла обрађена специјалним алатима са угловима оштрења не 15 нот, 45˚ и 75˚ да би се добила заптивна трака под углом од 45˚ и ширине око 2 мм. Остали углови су направљени да побољшају проток око седла.
2.4. Водичи вентила Локација:
дизајн водича је врло разнолик. Најчешће се користе водичи са глатком спољном површином, који су направљени на безцентралној водоводној машини. Водичи са спољном сигурносном траком су удобнији за причвршћивање, али их је теже направити. Због тога је корисније направити канал за зауставни прстен у водичу уместо каиша. Водичи издувних вентила се често користе за заштиту од оксидационих ефеката тока врућих издувних гасова. У овом случају се израђују дуже водилице, чији се остатак налази у издувном каналу главе мотора. Како се растојање између вођице и главе вентила смањује, отвор на вођици на бочној страни главе вентила се сужава или шири у пределу главе вентила.
2.5. Опружни уређај:
у савременим моторима најчешће цилиндричне опруге са константним кораком. Да би се формирале носеће површине, крајеви намотаја опруге се међусобно приближавају и преклапају челом, што је резултирало тиме да је укупан број намотаја два до три пута већи од броја радних опруга. Крајњи калеми су ослоњени на једну страну плоче, а на другу страну главе или блока мотора. Ако постоји ризик од резонанце, опруге вентила су направљене са променљивим кораком. Стубичасти мењач се савија или с једног краја опруге на други, или са средине на оба краја. Када се вентил отвори, намотаји најближи једни другима се додирују, услед чега се број радних намотаја смањује, а учесталост слободних осцилација опруге повећава. Ово уклања услове за резонанцу. У исту сврху понекад се користе конусне опруге, чија природна фреквенција варира дуж њихове дужине и појава резонанције је искључена.
2.6. Материјали за израду елемената вентилне групе:
• Вентили - Усисни вентили су доступни од хрома (40к), хром-никла (40КСН) и других легираних челика. Издувни вентили су направљени од челика отпорних на топлоту са високим садржајем хрома, никла и других легирајућих метала: 4Кх9С2, 4Кх10С2М, Кх12Н7С, 40СХ10МА.
• Седишта вентила - Користе се челици отпорни на високе температуре, ливено гвожђе, алуминијумска бронза или кермет.
• Водилице вентила су тешко окружење за производњу и захтевају употребу материјала са високом топлотном отпорношћу и отпорношћу на хабање и добром топлотном проводљивошћу, као што су сиви перлитни ливени гвожђе и алуминијумска бронза.
• Опруге - направљене намотавањем жице од опружне стоме, нпр. 65Г, 60Ц2А, 50ХФА.
Рад вентил групе:
3.1. Механизам синхронизације:
механизам за синхронизацију је кинематички повезан са радилицом, крећући се синхроно са њом. Зупчасти ремен отвара и заптива улазни и излазни отвор појединачних цилиндара у складу са прихваћеном радном процедуром. Ово је процес размене гаса у боцама.
3.2 Акција покретачког времена:
Временски погон зависи од места брегастог вратила.
• Са доњим вратилом – проходни зупчаници за глаткији рад су израђени са косим зупцима, а за тихи рад, зупчаник је од текстолита. Паразитски зупчаник или ланац се користи да обезбеди вожњу на већој удаљености.
• Са горњим вратилом - ваљкасти ланац. Релативно низак ниво буке, једноставан дизајн, мала тежина, али коло се троши и растеже. Кроз зупчасти каиш на бази неопрена ојачан челичном жицом и прекривен најлонским слојем отпорним на хабање. Једноставан дизајн, тих рад.
3.3. Шема дистрибуције гаса:
Укупна површина протока предвиђена за пролазак гасова кроз вентил зависи од трајања његовог отварања. Као што знате, у четворотактним моторима, за извођење усисних и издувних удара, предвиђен је један ход клипа, што одговара ротацији радилице за 180˚. Међутим, искуство је показало да је за боље пуњење и чишћење цилиндра неопходно да трајање процеса пуњења и пражњења буде дуже од одговарајућих ходова клипа, тј. отварање и затварање вентила не треба изводити на мртвим тачкама хода клипа, већ уз неко претицање или кашњење.
Времена отварања и затварања вентила изражена су у угловима ротације радилице и називају се развод времена вентила. За већу поузданост, ове фазе су направљене у облику тортних дијаграма (слика 1).
Усисни вентил се обично отвара са углом преласка φ1 = 5˚ – 30˚ пре него што клип достигне горњу мртву тачку. Тиме се обезбеђује одређени попречни пресек вентила на самом почетку хода пуњења и тиме се побољшава пуњење цилиндра. Усисни вентил се затвара са углом кашњења φ2 = 30˚ - 90˚ након што клип пређе доњу мртву тачку. Кашњење затварања усисног вентила омогућава да се усис свеже мешавине горива искористи за побољшање допуњавања горива и самим тим повећање снаге мотора.
Издувни вентил се отвара са углом претицања φ3 = 40˚ – 80˚, тј. на крају хода, када је притисак у гасовима цилиндра релативно висок (0,4 - 0,5 МПа). Интензивно избацивање гасног цилиндра, започето на овом притиску, доводи до брзог пада притиска и температуре, што значајно смањује рад истискивања радних гасова. Издувни вентил се затвара са углом кашњења φ4 = 5˚ - 45˚. Ово кашњење обезбеђује добро чишћење коморе за сагоревање од издувних гасова.
Дијагностика, одржавање, поправка:
4.1. Дијагностика
Дијагностички знаци:
- •Смањена снага мотора са унутрашњим сагоревањем:
- Смањен клиренс;
- Непотпуно уклапање вентила;
- Заплењени вентили.
• Повећана потрошња горива: - Смањен зазор између вентила и подизача;
- Непотпуно уклапање вентила;
- Заплењени вентили.
• Ношење у моторима са унутрашњим сагоревањем: - Хабање брегастог вратила;
- отварање брегастог брегастог вратила;
- Повећани зазор између стабљика вентила и чаура вентила;
- Велики зазор између вентила и подизача;
- лом, кршење еластичности опруга вентила.
• Индикатор ниског притиска: - Седишта вентила су мекана;
- Мекана или сломљена опруга вентила;
- Изгорели вентил;
- изгорела или поцепана заптивка главе мотора;
- Неприлагођени топлотни јаз.
• Индикатор високог притиска. - Смањена висина главе;
Методе дијагностике времена:
• Мерење притиска у цилиндру на крају такта компресије. Током мерења морају се испунити следећи услови: мотор са унутрашњим сагоревањем мора бити загрејан на радну температуру; Свећице морају бити уклоњене; Средишњи кабл индукционе завојнице мора бити подмазан, а пригушни вентил и ваздушни вентил отворени. Мерење се врши помоћу компресора. Разлика притиска између појединих цилиндара не би требало да прелази 5%.
4.2. Подешавање топлотног зазора у разводном ремену:
Провера и подешавање топлотног зазора врши се помоћу плоча манометра у низу који одговара редоследу рада мотора, почев од првог цилиндра. Зазор је правилно подешен ако мерач дебљине, који одговара нормалном размаку, слободно пролази. При подешавању зазора, помоћу одвијача држите вијак за подешавање, отпустите контра матицу, поставите сигурносну плочу између осовине вентила и спојнице и окрените вијак за подешавање да бисте поставили потребну зазор. Затим се матица за закључавање затегне.
4.3. Поправка групе вентила:
• Поправка вентила - главне грешке су хабање и догоревање конусне радне површине, хабање вретена и појава пукотина. Ако главе изгоре или се појаве пукотине, вентили се одбацују. Савијена стабла вентила се исправљају на ручној преси помоћу алата. Истрошене стабљике вентила се поправљају хронизацијом или пеглањем, а затим брусе до номиналне или превелике величине за поправку. Истрошена радна површина главе вентила је брушена до величине за поправку. Вентили су налепљени на седишта абразивним пастама. Тачност брушења се проверава сипањем керозина на вентиле са шаркама, ако не цури, онда је млевење добро 4-5 минута. Опруге вентила се не обнављају, већ се замењују новим.
Питања и одговори:
Шта је укључено у механизам дистрибуције гаса? Налази се у глави цилиндра. Његов дизајн укључује: лежај брегастог вратила, брегасто вратило, вентиле, клацкалице, потиснике, хидрауличне подизаче и, у неким моделима, фазни померач.
ДЧему служи тајминг мотора? Овај механизам обезбеђује благовремено снабдевање свежим делом мешавине ваздух-гориво и уклањање издувних гасова. У зависности од модификације, може променити тајминг времена вентила.
Где се налази механизам за дистрибуцију гаса? У модерном мотору са унутрашњим сагоревањем, механизам за дистрибуцију гаса се налази изнад блока цилиндра у глави цилиндра.
