Mecanisme de distribució de gas - grup de vàlvules
Contingut
Finalitat i tipus de temps:
1.1. Finalitat del mecanisme de distribució de gas:
L'objectiu del mecanisme de temporització de la vàlvula és passar una barreja de combustible fresca als cilindres del motor i alliberar gasos d'escapament. L'intercanvi de gasos es realitza a través de les obertures d'entrada i sortida, que estan tancades hermèticament pels elements de la corretja de distribució d'acord amb el procediment de funcionament del motor acceptat.
1.2. Assignació de grups de vàlvules:
l'objectiu del grup de vàlvules és tancar hermèticament els ports d'entrada i sortida i obrir-los a l'hora especificada durant el temps especificat.
1.3. Tipus de temps:
en funció dels òrgans mitjançant els quals els cilindres del motor es connecten a l’entorn, el moment és de vàlvula, bobina i combinat.
1.4. Comparació dels tipus de temps:
la sincronització de la vàlvula és la més comuna pel seu disseny relativament senzill i el seu funcionament fiable. El segellat ideal i fiable de l’espai de treball, aconseguit pel fet que les vàlvules romanen estacionàries a alta pressió als cilindres, proporciona un greu avantatge respecte a una vàlvula o una corretja de distribució combinada. Per tant, la sincronització de les vàlvules s’utilitza cada vegada més.
Dispositiu de grup de vàlvules:
2.1. Dispositiu de vàlvula:
Les vàlvules del motor consten d’una tija i un capçal. Els caps es fan més sovint plans, convexos o en forma de campana. El cap té un petit cinturó cilíndric (uns 2 mm) i un bisell de segellat de 45˚ o 30˚. La corretja cilíndrica permet, d'una banda, mantenir el diàmetre principal de la vàlvula en rectificar el bisell de segellat i, d'altra banda, augmentar la rigidesa de la vàlvula i evitar així la deformació. Les més esteses són les vàlvules amb un cap pla i un bisell de segellat en un angle de 45˚ (sovint són vàlvules d’admissió) i, per millorar l’ompliment i la neteja dels cilindres, la vàlvula d’admissió té un diàmetre superior a la vàlvula d’escapament. Les vàlvules d’escapament es fan sovint amb un cap de bola cúpula.
Això millora la sortida dels gasos d'escapament dels cilindres i també augmenta la força i la rigidesa de la vàlvula. Per millorar les condicions d'eliminació de calor del capçal de la vàlvula i augmentar la no deformabilitat general de la vàlvula, la transició entre el capçal i la tija es fa en un angle de 10˚ - 30˚ i amb un gran radi de curvatura. A l'extrem superior de la tija de la vàlvula, les ranures estan fetes de forma cònica, cilíndrica o especial, depenent del mètode acceptat per connectar la molla a la vàlvula. La refrigeració de sodi s'utilitza en diversos motors per reduir l'estrès tèrmic a les vàlvules de ruptura. Per fer-ho, la vàlvula es fa buida i la cavitat resultant s'omple a la meitat amb sodi, el punt de fusió del qual és de 100 ° C. Quan el motor està en marxa, el sodi es fon i viatja a través de la cavitat de la vàlvula, transferint la calor del capçal calent a la tija del refrigerant i d'aquí a l'actuador de la vàlvula.
2.2. Connexió de la vàlvula a la seva molla:
els dissenys d'aquesta unitat són extremadament diversos, però el disseny més comú és amb semicons. Amb l'ajut de dos semicons, que entren als canals fets a la tija de la vàlvula, es prem la placa, que subjecta el moll i no permet desmuntar la unitat. Això crea una connexió entre la molla i la vàlvula.
2.3. Ubicació del seient de la vàlvula:
En tots els motors moderns, els seients d’escapament es fabriquen per separat de la culata. Aquests seients també s'utilitzen per a ventoses quan la culata és d'aliatge d'alumini. Quan es tracta de ferro colat, s’hi fan les cadires. Estructuralment, el seient és un anell que s’uneix a la culata en un seient especialment mecanitzat. Al mateix temps, de vegades es realitzen ranures a la superfície exterior del seient, que, en prémer-se sobre el seient, s’omplen de material de culata, garantint així la seva fixació fiable. A més de la subjecció, la fixació també es pot fer fent girar la sella. Per garantir l'estanquitat de l'espai de treball quan la vàlvula està tancada, la superfície de treball del seient s'ha de mecanitzar amb el mateix angle que el xamfrà de segellat del cap de la vàlvula. Per a això, les selles es mecanitzen amb eines especials amb angles d’esmolar no 15, 45, i 75˚ per tal d’obtenir una cinta hermètica amb un angle de 45˚ i una amplada d’uns 2 mm. La resta de cantonades estan fetes per millorar el flux al voltant del selló.
2.4. Ubicació de les guies de vàlvules:
el disseny de les guies és molt divers. Molt sovint s’utilitzen guies amb una superfície exterior llisa que es fabriquen en una màquina de fontaneria sense centre. Les guies amb una corretja de retenció externa són més fàcils de subjectar però més difícils de fer. Per a això, és més convenient fer un canal per a l'anell de parada a la guia en lloc del cinturó. Sovint s’utilitzen guies de vàlvules d’escapament per protegir-les dels efectes oxidatius del flux de gasos d’escapament calents. En aquest cas, es fan guies més llargues, la resta es troba al canal d’escapament de la culata. A mesura que la distància entre la guia i el cap de la vàlvula disminueix, el forat de la guia al costat del cap de la vàlvula s’estreny o s’eixampla a la regió del cap de la vàlvula.
2.5. Dispositiu de ressorts:
en els motors moderns, les molles cilíndriques més comunes amb un pas constant. Per formar les superfícies de suport, els extrems de les bobines de la molla s’uneixen l’un contra l’altre i es llencen amb el front, de manera que el nombre total de bobines és de dues a tres vegades més gran que el nombre de molles de treball. Les bobines finals es recolzen en un costat de la placa i en l'altre costat de la culata o bloc. Si hi ha risc de ressonància, les molles de les vàlvules es fan amb un pas variable. La caixa de canvis esglaonada es doblega o bé d’un extrem a l’altre de la molla, o bé des del centre fins als dos extrems. Quan s’obre la vàlvula, els bobinatges més propers entre ells es toquen, de manera que disminueix el nombre de bobinats de treball i augmenta la freqüència d’oscil·lacions lliures de la molla. Això elimina les condicions de ressonància. Amb el mateix propòsit, de vegades s’utilitzen molles còniques, la freqüència natural de les quals varia al llarg de la seva longitud i s’exclou l’aparició de ressonància.
2.6. Materials per a la fabricació d'elements de grup de vàlvules:
• Vàlvules - Les vàlvules d'aspiració estan disponibles en crom (40x), crom níquel (40XN) i altres acers aliats. Les vàlvules d'escapament estan fetes d'acers resistents a la calor amb un alt contingut de crom, níquel i altres metalls d'aliatge: 4Kh9S2, 4Kh10S2M, Kh12N7S, 40SH10MA.
• Seients de vàlvules - S'utilitzen acers resistents a altes temperatures, ferro colat, bronze alumini o cermet.
• Les guies de vàlvules són entorns difícils de fabricar i requereixen l'ús de materials amb alta resistència tèrmica i al desgast i bona conductivitat tèrmica, com la fosa perlítica grisa i el bronze d'alumini.
• Molles: fetes amb un cable d'enrotllament d'un estoma de molla, per exemple, 65G, 60C2A, 50HFA.
Funcionament del grup de vàlvules:
3.1. Mecanisme de sincronització:
el mecanisme de sincronització està connectat cinemàticament amb el cigonyal, movent-se sincronament amb ell. La corretja de distribució obre i segella els ports d’entrada i sortida dels cilindres segons el procediment de funcionament acceptat. Aquest és el procés d’intercanvi de gasos en bombones.
3.2 Acció de la unitat de sincronització:
La unitat de sincronització depèn de la ubicació de l'arbre de lleves.
• Amb un eix inferior: els engranatges rectes per a un funcionament més suau es fan amb dents inclinades, i per a un funcionament silenciós, l'anell d'engranatge està fet de textolita. S'utilitza un engranatge o una cadena paràsits per proporcionar conducció a una distància més llarga.
• Amb eix superior - cadena de rodets. Nivell de soroll relativament baix, disseny senzill, baix pes, però el circuit es desgasta i s'estira. A través d'una corretja de distribució basada en neoprè reforçada amb filferro d'acer i coberta amb una capa de niló resistent al desgast. Disseny senzill, funcionament silenciós.
3.3. Esquema de distribució de gas:
La superfície de flux total prevista per al pas de gasos per la vàlvula depèn de la durada de la seva obertura. Com ja sabeu, en els motors de quatre temps, per a la implementació de les curses d’admissió i d’escapament, es proporciona una carrera de pistó, que correspon a la rotació del cigonyal de 180˚. Tot i això, l’experiència ha demostrat que per a un millor ompliment i neteja del cilindre és necessari que la durada dels processos d’ompliment i buidatge sigui superior a les corresponents curses de pistó, és a dir, l'obertura i el tancament de les vàlvules no s'han de realitzar en els punts morts de la carrera del pistó, sinó amb algun avançament o retard.
Els temps d’obertura i tancament de la vàlvula s’expressen en angles de rotació del cigonyal i s’anomenen sincronització de la vàlvula. Per a una major fiabilitat, aquestes fases es realitzen en forma de gràfics circulars (Fig. 1).
La vàlvula d'aspiració sol obrir-se amb un angle d'envergadura φ1 = 5˚ – 30˚ abans que el pistó arribi al punt mort superior. Això assegura una certa secció transversal de la vàlvula al principi de la carrera d'ompliment i, per tant, millora l'ompliment del cilindre. La vàlvula d'aspiració es tanca amb un angle de retard φ2 = 30˚ - 90˚ després que el pistó hagi passat el punt mort inferior. El retard de tancament de la vàlvula d'admissió permet utilitzar la ingesta de barreja de combustible fresca per millorar l'aprovisionament i, per tant, augmentar la potència del motor.
La vàlvula d'escapament s'obre amb un angle d'avançament φ3 = 40˚ – 80˚, és a dir. al final de la carrera, quan la pressió en els gasos del cilindre és relativament alta (0,4 - 0,5 MPa). L'expulsió intensiva del cilindre de gas, iniciada a aquesta pressió, condueix a una ràpida caiguda de pressió i temperatura, que redueix significativament el treball de desplaçament dels gasos de treball. La vàlvula d'escapament es tanca amb un angle de retard φ4 = 5˚ - 45˚. Aquest retard proporciona una bona neteja de la cambra de combustió dels gasos d'escapament.
Diagnòstic, manteniment, reparació:
4.1. Diagnòstic
Signes diagnòstics:
- •Potència reduïda del motor de combustió interna:
- Liquidació reduïda;
- Ajust de la vàlvula incomplet;
- Vàlvules agafades.
• Augment del consum de combustible: - Joc reduït entre vàlvules i aixecadors;
- Ajust de la vàlvula incomplet;
- Vàlvules agafades.
• Desgast en motors de combustió interna: - Desgast de l’arbre de lleves;
- obertura de les lleves de l’arbre de lleves;
- Augment del joc entre les tiges de les vàlvules i els casquets de les vàlvules;
- Gran joc entre vàlvules i aixecadors;
- fractura, violació de l’elasticitat de les molles de les vàlvules.
• Indicador de baixa pressió: - Els seients de les vàlvules són suaus;
- Moll de vàlvules tou o trencat;
- Vàlvula cremada;
- junta de culata cremada o trencada;
- Espai tèrmic no ajustat.
• Indicador d’alta pressió. - Disminució de l'alçada del cap;
Mètodes de diagnòstic de sincronització:
• Mesura de la pressió al cilindre al final de la carrera de compressió. Durant el mesurament, s’han de complir les condicions següents: el motor de combustió s’ha d’escalfar a la temperatura de funcionament; Cal eliminar les bugies; El cable central de la bobina d’inducció ha d’estar greixat i l’accelerador i la vàlvula d’aire oberts. La mesura es realitza mitjançant compressors. La diferència de pressió entre cilindres individuals no ha de superar el 5%.
4.2. Ajust del joc tèrmic a la corretja de distribució:
La comprovació i l’ajust de la bretxa tèrmica es realitza mitjançant les plaques manòmetres en la seqüència corresponent a l’ordre de funcionament del motor, començant pel primer cilindre. L'espai s'ajusta correctament si el gruix, corresponent a l'espai normal, passa lliurement. Quan ajusteu el joc, manteniu el cargol d’ajust amb un tornavís, afluixeu la rosca encallada, col·loqueu la placa de joc entre la tija de la vàlvula i l’acoblament i gireu el cargol d’ajust per configurar el joc desitjat. Després es tanca la rosca de bloqueig.
4.3. Reparació de grups de vàlvules:
• Reparació de vàlvules - els principals errors són el desgast i la crema de la superfície de treball cònica, el desgast de la tija i l'aparició d'esquerdes. Si els caps es cremen o apareixen esquerdes, les vàlvules es descarten. Les tiges de les vàlvules doblegades s'adrecen amb una premsa manual amb una eina. Les tiges desgastades de les vàlvules es reparen per cronització o planxat i després es molen a la mida de reparació nominal o sobredimensionada. La superfície de treball desgastada del capçal de la vàlvula està rectificada a una mida de reparació. Les vàlvules estan lligades als seients amb pastes abrasives. La precisió de la mòlta es comprova abocant querosè a les vàlvules articulades, si no hi ha fuites, la mòlta és bona durant 4-5 minuts. Les molles de les vàlvules no es restauren, sinó que es substitueixen per unes de noves.
Preguntes i respostes:
Què inclou el mecanisme de distribució de gas? Es troba a la culata del cilindre. El seu disseny inclou: un llit d'arbre de lleves, un arbre de lleves, vàlvules, balancins, polsadors, elevadors hidràulics i, en alguns models, un canvi de fase.
ДPer a què serveix el temps del motor? Aquest mecanisme garanteix el subministrament oportú d'una part fresca de la mescla aire-combustible i l'eliminació dels gasos d'escapament. Depenent de la modificació, pot canviar el temps del temps de la vàlvula.
On es troba el mecanisme de distribució de gas? En un motor de combustió interna modern, el mecanisme de distribució de gas es troba per sobre del bloc de cilindres a la culata.
