مکانیسم توزیع گاز - گروه شیر

هدف و انواع زمان بندی:

1.1 هدف از مکانیسم توزیع گاز:

هدف از مکانیسم زمان بندی سوپاپ، عبور دادن مخلوط سوخت تازه به سیلندرهای موتور و انتشار گازهای خروجی از اگزوز است. تبادل گاز از طریق دهانه های ورودی و خروجی انجام می شود که مطابق با روش کارکرد پذیرفته شده موتور توسط عناصر تسمه تایم مهر و موم شده اند.

1.2 اختصاص گروه شیر

هدف گروه سوپاپ بستن هرمتیک درگاه های ورودی و خروجی و باز کردن آنها در زمان مشخص شده برای زمان مشخص است.

1.3 انواع زمان بندی:

بسته به اندامهایی که سیلندرهای موتور به محیط متصل می شوند ، تسمه تایم سوپاپ ، قرقره و ترکیبی است.

1.4. مقایسه انواع زمان بندی:

زمان سوپاپ به دلیل طراحی نسبتاً ساده و عملکرد قابل اعتماد ، متداول ترین است. آب بندی ایده آل و قابل اعتماد از فضای کار ، به دلیل ثابت ماندن سوپاپ ها در فشار بالا در سیلندرها ، یک مزیت جدی نسبت به یک شیر یا زمان بندی ترکیبی می دهد. بنابراین ، زمان سوپاپ به طور فزاینده ای استفاده می شود.

دستگاه گروه سوپاپ:

2.1 دستگاه شیر:

سوپاپ های موتور از یک ساقه و یک سر تشکیل شده است. سرها اغلب صاف ، محدب یا زنگ دار ساخته می شوند. سر دارای یک کمربند استوانه ای کوچک (حدود 2 میلی متر) و یک مورب مهر و موم 45 یا 30 درجه است. تسمه استوانه ای اجازه می دهد از یک طرف قطر اصلی سوپاپ را در هنگام خرد کردن مورب آب بندی حفظ کند و از طرف دیگر ، سفتی سوپاپ را افزایش دهد و از این طریق از تغییر شکل جلوگیری کند. دریچه هایی با سر صاف و مورب آب بندی با زاویه 45 درجه (گسترده ترین آنها شیرهای ورودی هستند) ، گسترده ترین آنها هستند و برای بهبود پر کردن و تمیز کردن سیلندرها ، قطر شیر ورودی بیش از شیر خروجی است. شیرهای اگزوز اغلب با سر توپی گنبدی ساخته می شوند.

این امر خروج گازهای خروجی از سیلندرها را بهبود می بخشد و همچنین استحکام و استحکام سوپاپ را افزایش می دهد. برای بهبود شرایط حذف گرما از سر شیر و افزایش عدم تغییر شکل کلی شیر، انتقال بین سر و ساقه با زاویه 10 درجه - 30 درجه و با شعاع انحنای زیاد انجام می شود. در انتهای بالایی میل سوپاپ، شیارهایی به شکل مخروطی، استوانه ای یا خاص بسته به روش پذیرفته شده برای اتصال فنر به شیر ساخته می شود. خنک کننده سدیم در تعدادی از موتورها برای کاهش تنش حرارتی در ترکیدگی سوپاپ ها استفاده می شود. برای انجام این کار، دریچه توخالی می شود و حفره حاصل تا نیمه با سدیم پر می شود که نقطه ذوب آن 100 درجه سانتیگراد است. هنگامی که موتور کار می کند، سدیم ذوب می شود و از طریق حفره سوپاپ حرکت می کند و گرما را از سر داغ به ساقه خنک کننده و از آنجا به محرک سوپاپ منتقل می کند.

2.2. اتصال شیر به فنر آن:

طرح های این واحد بسیار متنوع است ، اما رایج ترین طرح با نیمه مخروط است. با کمک دو نیمه مخروط ، که وارد کانالهای ساخته شده در ساقه سوپاپ می شوند ، صفحه فشار داده می شود ، که فنر را نگه می دارد و اجازه جدا شدن واحد را نمی دهد. این امر باعث ایجاد ارتباط بین فنر و شیر می شود.

2.3 محل صندلی سوپاپ:

در تمام موتورهای مدرن ، صندلی های اگزوز جدا از سر سیلندر ساخته می شوند. هنگامی که سر سیلندر از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده باشد ، از آنها برای فنجان مکش نیز استفاده می شود. وقتی چدن است ، زین ها در آن ساخته می شوند. از نظر ساختاری ، صندلی حلقه ای است که در یک صندلی مخصوص تراش خورده به سر سیلندر متصل می شود. در همان زمان ، بعضی اوقات شیارهایی روی سطح خارجی نشیمنگاه ساخته می شود که با فشار دادن روی صندلی ، آنها از مواد سرسیلندر پر می شوند ، در نتیجه از چفت و بست قابل اعتماد آنها اطمینان حاصل می شود. بستن علاوه بر بستن می تواند با چرخاندن زین نیز انجام شود. برای اطمینان از فشردگی فضای کار هنگام بسته شدن شیر ، سطح کار نشیمن باید در همان زاویه با شکاف آب بندی سر شیر تراش داده شود. بدین منظور ، زین ها با ابزارهای خاصی با زاویه های برش نه 15 نه ، 45 درجه و 75 درجه تراش داده می شوند تا یک نوار آب بندی با زاویه 45 درجه و عرض حدود 2 میلی متر بدست آورند. بقیه گوشه ها برای بهتر شدن جریان اطراف زین ساخته شده اند.

2.4 راهنماهای سوپاپ محل:

طراحی راهنماها بسیار متنوع است. غالباً از راهنماهایی با سطح بیرونی صاف استفاده می شود که روی دستگاه لوله کشی بدون مرکز ساخته می شوند. راهنماهای دارای بند نگهدارنده خارجی راحت تر بسته می شوند اما ساخت آنها دشوارتر است. برای این کار ، ساخت کانال برای حلقه توقف در راهنما به جای تسمه ، مصلحت تر است. از راهنماهای سوپاپ های خروجی اغلب برای محافظت از آنها در برابر اثرات اکسیداتیو جریان گازهای خروجی داغ استفاده می شود. در این حالت راهنماهای طولانی تری ساخته می شود که بقیه آنها در کانال اگزوز سرسیلندر قرار دارند. با کاهش فاصله راهنما و هد سوپاپ ، دهانه در راهنمای کناری سر سوپاپ در ناحیه سر سوپاپ باریک یا گسترده می شود.

2.5 دستگاه چشمه:

در موتورهای مدرن ، متداول ترین فنرهای استوانه ای با سرعت ثابت. برای تشکیل سطوح نگهدارنده ، انتهای سیم پیچ های فنر را در برابر یکدیگر جمع می کنند و با پیشانی خود می بندند ، در نتیجه تعداد کل سیم پیچ ها دو تا سه برابر بیشتر از فنرهای کار است. سیم پیچ های انتهایی در یک طرف صفحه و از طرف دیگر سر سیلندر یا بلوک پشتیبانی می شوند. اگر خطر تشدید وجود داشته باشد ، فنرهای سوپاپ با یک گام متغیر ساخته می شوند. جعبه دنده پله ای یا از یک انتهای فنر به سر دیگر خم می شود ، یا از وسط به دو انتهای آن خم می شود. هنگام باز شدن شیر ، نزدیکترین سیم پیچ ها به یکدیگر لمس می شوند ، در نتیجه تعداد سیم پیچ های کار کاهش می یابد و فرکانس نوسانات آزاد فنر افزایش می یابد. این شرایط برای طنین انداز را از بین می برد. به همین منظور ، بعضی اوقات از فنرهای مخروطی استفاده می شود که فرکانس طبیعی آن در طول آنها متفاوت است و وقوع رزونانس از آن مستثنی است.

2.6 مواد برای تولید عناصر گروه شیر:

• شیرها - شیرهای مکنده در کروم (40x)، کروم نیکل (40XN) و سایر فولادهای آلیاژی موجود هستند. دریچه های خروجی از فولادهای مقاوم در برابر حرارت با محتوای بالای کروم، نیکل و سایر فلزات آلیاژی ساخته شده اند: 4Kh9S2، 4Kh10S2M، Kh12N7S، 40SH10MA.
• صندلی سوپاپ - فولادهای مقاوم در برابر دمای بالا، چدن، آلومینیوم برنز یا سرمت استفاده می شود.
• راهنماهای سوپاپ محیط های سختی برای ساخت هستند و نیاز به استفاده از موادی با مقاومت حرارتی و سایش بالا و هدایت حرارتی خوب دارند، مانند چدن پرلیتی خاکستری و برنز آلومینیومی.
• فنرها - ساخته شده توسط سیم پیچ در پیچ از استومای فنری، به عنوان مثال 65G، 60C2A، 50HFA.

عملکرد گروه سوپاپ:

3.1 مکانیزم همگام سازی:

مکانیسم همگام سازی به صورت سینماتیک به میل لنگ متصل است و همزمان با آن حرکت می کند. تسمه تایم مطابق با روش کار پذیرفته شده ، درگاههای ورودی و خروجی سیلندرهای منفرد را باز و مهر و موم می کند. این روند تبادل گاز در سیلندرها است.

3.2 عملکرد درایو زمان بندی:

درایو زمان بندی به محل میل بادامک بستگی دارد.
• با شفت پایین تر - چرخ دنده های عبوری برای عملکرد نرم تر با دندانه های شیبدار ساخته می شوند و برای عملکرد بی صدا حلقه چرخ دنده از پارچه تکستولیت ساخته می شود. یک چرخ دنده یا زنجیر انگلی برای ارائه رانندگی در مسافت طولانی تر استفاده می شود.
• با شفت بالا - زنجیر غلتکی. سطح نویز نسبتا کم، طراحی ساده، وزن کم، اما مدار فرسوده و کشیده می شود. از طریق یک تسمه تایم مبتنی بر نئوپرن که با سیم فولادی تقویت شده و با یک لایه نایلونی مقاوم در برابر سایش پوشانده شده است. طراحی ساده، عملکرد بی صدا.

3.3 طرح توزیع گاز:

مساحت کل جریان فراهم شده برای عبور گازها از شیر به مدت زمان باز شدن آن بستگی دارد. همانطور که می دانید ، در موتورهای چهار زمانه ، برای اجرای ضربه های ورودی و اگزوز ، یک حرکت پیستونی در نظر گرفته شده است که مربوط به چرخش میل لنگ در 180 درجه است. با این حال ، تجربه نشان داده است که برای پر کردن و تمیز کردن بهتر سیلندر ، لازم است که مدت زمان پر کردن و تخلیه فرآیندها از ضربات پیستون مربوطه بیشتر باشد. باز و بسته شدن سوپاپ ها نباید در نقاط مرده ضربه پیستون انجام شود ، بلکه باید با کمی سبقت یا تأخیر انجام شود.

زمان باز و بسته شدن سوپاپ در زاویه چرخش میل لنگ بیان می شود و به آن زمان بندی شیر گفته می شود. برای اطمینان بیشتر ، این مراحل به صورت نمودارهای پای تهیه می شوند (شکل 1).
سوپاپ مکش معمولاً قبل از اینکه پیستون به نقطه مرگ بالا برسد، با یک زاویه اورران φ1 = 5˚ - 30˚ باز می شود. این یک سطح مقطع سوپاپ را در همان ابتدای حرکت پر کردن تضمین می کند و در نتیجه پر شدن سیلندر را بهبود می بخشد. پس از اینکه پیستون از نقطه مرده پایینی عبور کرد، شیر مکش با زاویه تاخیر φ2 = 30˚ - 90˚ بسته می شود. تاخیر بسته شدن دریچه ورودی اجازه می دهد تا از مصرف مخلوط سوخت تازه برای بهبود سوخت گیری و در نتیجه افزایش قدرت موتور استفاده شود.
دریچه اگزوز با زاویه سبقت ف3 = 40˚ - 80˚ باز می شود، یعنی. در پایان ضربه، زمانی که فشار در گازهای سیلندر نسبتاً زیاد است (0,4 - 0,5 مگاپاسکال). پرتاب شدید سیلندر گاز که با این فشار شروع می شود، منجر به کاهش سریع فشار و دما می شود که به طور قابل توجهی کار جابجایی گازهای کار را کاهش می دهد. دریچه اگزوز با زاویه تاخیر φ4 = 5˚ - 45˚ بسته می شود. این تأخیر تمیز کردن خوبی از محفظه احتراق از گازهای خروجی را فراهم می کند.

تشخیص ، نگهداری ، تعمیر:

4.1 عیب یابی

علائم تشخیصی:

• •کاهش قدرت موتور احتراق داخلی:
• کاهش ترخیص کالا از گمرک
• تناسب شیر ناقص ؛
• دریچه های توقیف شده
  • افزایش مصرف سوخت:
• کاهش فاصله بین سوپاپ ها و بالابرها ؛
• تناسب شیر ناقص ؛
• دریچه های توقیف شده
  • استفاده از موتورهای احتراق داخلی:
• سایش میل بادامک
• باز کردن میل بادامک؛
• افزایش فاصله بین ساقه شیر و بوش شیر ؛
• فاصله زیاد بین شیرآلات و بالابرها ؛
• شکستگی ، نقض کشش فنرهای دریچه.
  • نشانگر فشار کم:
• صندلی های شیر نرم هستند.
• فنر شیر نرم یا شکسته؛
• سوپاپ سوخته
• واشر سرسیلندر سوخته یا پاره شده
• شکاف حرارتی تنظیم نشده
  • نشانگر فشار بالا.
• کاهش ارتفاع سر ؛

زمان بندی روش های تشخیصی:

• اندازه گیری فشار در سیلندر در پایان فشار فشرده سازی. در طول اندازه گیری ، شرایط زیر باید رعایت شود: موتور احتراق داخلی باید تا دمای کار گرم شود. شمع ها باید برداشته شوند. کابل مرکزی سیم پیچ القایی باید روغن کاری شده و دریچه گاز و دریچه هوا باز باشد. اندازه گیری با استفاده از کمپرسور انجام می شود. اختلاف فشار بین سیلندرهای منفرد نباید از 5٪ فراتر رود.

4.2 تنظیم فاصله حرارتی در تسمه تایم:

بررسی و تنظیم شکاف حرارتی با استفاده از صفحات فشارسنج در توالی مربوط به ترتیب کارکرد موتور و با شروع سیلندر اول انجام می شود. اگر ضخامت سنج ، مطابق با شکاف طبیعی ، آزادانه عبور کند ، شکاف به درستی تنظیم می شود. هنگام تنظیم فاصله ، پیچ تنظیم را با یک پیچ گوشتی نگه دارید ، مهره مربا را شل کنید ، صفحه ترخیص را بین ساقه سوپاپ و اتصال قرار دهید و پیچ تنظیم را بچرخانید تا فاصله مورد نیاز تنظیم شود. سپس مهره قفل محکم می شود.

تعویض شیرآلات موتور خودرو

4.3 تعمیر گروه سوپاپ:

• تعمیر شیر - عیوب اصلی سایش و سوختن سطح کار مخروطی شکل، سایش ساقه و بروز ترک است. در صورت سوختن سرها یا ایجاد ترک، دریچه ها دور ریخته می شوند. ساقه های دریچه خم شده بر روی یک پرس دستی با استفاده از یک ابزار صاف می شوند. میل سوپاپ های فرسوده با کرونیزاسیون یا اتو تعمیر می شوند و سپس به اندازه اسمی یا بزرگ تر می شوند. سطح کار فرسوده سر شیر تا اندازه تعمیر آسیاب می شود. سوپاپ ها با خمیرهای ساینده به صندلی ها چسبانده می شوند. دقت سنگ زنی با ریختن نفت سفید روی دریچه های لولایی بررسی می شود، اگر نشتی نداشته باشد، آسیاب برای 4-5 دقیقه خوب است. فنرهای سوپاپ بازسازی نمی شوند، اما با فنرهای جدید جایگزین می شوند.

سوالات و پاسخ ها:

مکانیسم توزیع گاز شامل چه مواردی می شود؟ در سر سیلندر قرار دارد. طراحی آن شامل: بستر میل بادامک، میل بادامک، سوپاپ ها، بازوهای راکر، فشار دهنده ها، بالابرهای هیدرولیک و در برخی مدل ها، شیفتر فاز می باشد.

Дزمان بندی موتور برای چیست؟ این مکانیسم تامین به موقع بخش تازه ای از مخلوط هوا و سوخت و حذف گازهای خروجی را تضمین می کند. بسته به تغییر، می تواند زمان بندی سوپاپ را تغییر دهد.

مکانیسم توزیع گاز در کجا قرار دارد؟ در یک موتور احتراق داخلی مدرن، مکانیسم توزیع گاز در بالای بلوک سیلندر در سرسیلندر قرار دارد.