Mehanizam ventila motora, njegov uređaj i princip rada

Mehanizam ventila je izravni pokretač vremena, koji osigurava pravovremenu opskrbu smjese zraka i goriva u cilindre motora i naknadno ispuštanje ispušnih plinova. Ključni elementi sustava su ventili koji, između ostalog, moraju osigurati nepropusnost komore za izgaranje. Oni su pod velikim opterećenjem, pa njihov rad podliježe posebnim zahtjevima.

Glavni elementi mehanizma ventila

Motor zahtijeva najmanje dva ventila po cilindru, usisni i ispušni, kako bi ispravno funkcionirao. Sam ventil sastoji se od stabla i glave u obliku ploče. Sjedište je mjesto gdje se glava ventila susreće s glavom cilindra. Usisni ventili imaju veći promjer glave od ispušnih ventila. Time se osigurava bolje punjenje komore za izgaranje mješavinom zraka i goriva.

Glavni elementi mehanizma:

• usisni i ispušni ventili - dizajnirani za ulazak u smjesu zraka i goriva i ispušne plinove iz komore za izgaranje;
• vodilice - osiguravaju točan smjer kretanja ventila;
• opruga - vraća ventil u prvobitni položaj;
• sjedište ventila - mjesto kontakta ploče s glavom cilindra;
• krekeri - služe kao potpora za oprugu i popravljaju cijelu strukturu);
• brtve stabla ventila ili uljni klizni prstenovi - sprječavaju ulazak ulja u cilindar;
• potiskivač - prenosi pritisak s bregaste osovine.

Bregovi na bregastom vratilu pritišću ventile koji se opterećeni oprugom vraćaju u prvobitni položaj. Opruga je pričvršćena na šipku pomoću krekera i opružne ploče. Za prigušivanje rezonantnih vibracija, na šipku se mogu ugraditi ne jedna, već dvije opruge s višenamjenskim namotajem.

Čahura za vođenje je cilindrični komad. Smanjuje trenje i osigurava gladak i ispravan rad štapa. Tijekom rada, ti su dijelovi također podložni naprezanju i temperaturi. Stoga se za njihovu proizvodnju koriste legure otporne na habanje i toplinu. Čahure ispušnog i usisnog ventila malo se razlikuju jedna od druge zbog razlike u opterećenju.

Kako radi mehanizam ventila

Ventili su stalno izloženi visokim temperaturama i pritiscima. To zahtijeva posebnu pozornost na dizajn i materijale ovih dijelova. To se posebno odnosi na ispušnu skupinu, jer vrući plinovi izlaze kroz nju. Ploča ispušnog ventila kod benzinskih motora može se zagrijati do 800˚C - 900˚C, a kod dizel motora 500˚C - 700C. Opterećenje ploče ulaznog ventila je nekoliko puta manje, ali doseže 300˚S, što je također dosta.

Stoga se u njihovoj proizvodnji koriste metalne legure otporne na toplinu s dodacima za legiranje. Osim toga, ispušni ventili obično imaju šuplje stablo ispunjeno natrijem. To je potrebno za bolju termoregulaciju i hlađenje ploče. Natrij unutar šipke se topi, teče i uzima dio topline s ploče i prenosi je na šipku. Na taj način se može izbjeći pregrijavanje dijela.

Tijekom rada mogu se stvoriti naslage ugljika na sjedalu. Kako se to ne bi dogodilo, dizajni se koriste za rotiranje ventila. Sjedalo je prsten od legure čelika visoke čvrstoće koji je utisnut izravno u glavu cilindra za čvršći kontakt.

Osim toga, za ispravan rad mehanizma potrebno je poštivati ​​regulirani toplinski razmak. Visoke temperature uzrokuju širenje dijelova, što može uzrokovati kvar ventila. Razmak između bregaste osovine i gurača podešava se odabirom posebnih metalnih podložaka određene debljine ili samih gurača (čaša). Ako motor koristi hidrauličke podizače, tada se razmak automatski podešava.

Vrlo veliki zazor sprječava potpuno otvaranje ventila i stoga će se cilindri manje učinkovito puniti svježom smjesom. Mali razmak (ili nedostatak) neće dopustiti da se ventili potpuno zatvore, što će dovesti do izgaranja ventila i smanjenja kompresije motora.

Klasifikacija prema broju ventila

Klasična verzija četverotaktnog motora za rad zahtijeva samo dva ventila po cilindru. Ali suvremeni motori susreću se sa sve većim zahtjevima u pogledu snage, potrošnje goriva i poštovanja okoliša, pa im to više nije dovoljno. Budući da što je više ventila, to će biti učinkovitije napuniti cilindar novim punjenjem. U različitim vremenima na motorima su testirane sljedeće sheme:

• tri ventila (ulaz - 2, izlaz - 1);
• četiri ventila (ulaz - 2, ispušni - 2);
• pet ventila (ulaz - 3, ispuh - 2).

Bolje punjenje i čišćenje cilindara postiže se većim brojem ventila po cilindru. Ali to komplicira dizajn motora.

Danas su najpopularniji motori s 4 ventila po cilindru. Prvi od ovih motora pojavio se 1912. na Peugeot Gran Prixu. U to vrijeme ovo rješenje nije bilo široko korišteno, ali od 1970. počeli su se aktivno proizvoditi masovni automobili s takvim brojem ventila.

Dizajn pogona

Bregasto vratilo i razvodni pogon odgovorni su za ispravan i pravovremen rad mehanizma ventila. Dizajn i broj bregastih osovina za svaki tip motora odabiru se pojedinačno. Dio je osovina na kojoj se nalaze bregovi određenog oblika. Kada se okreću, vrše pritisak na potisne poluge, hidraulične podizače ili klackalice i otvaraju ventile. Vrsta kruga ovisi o specifičnom motoru.

Bregasto vratilo nalazi se izravno u glavi cilindra. Pogon do njega dolazi od radilice. To može biti lanac, remen ili zupčanik. Najpouzdaniji je lanac, ali zahtijeva pomoćne uređaje. Na primjer, prigušivač vibracija lanca (prigušivač) i zatezač. Brzina vrtnje bregastog vratila je polovica brzine vrtnje koljenastog vratila. Time se osigurava njihov koordinirani rad.

Broj bregastih osovina ovisi o broju ventila. Postoje dvije glavne sheme:

• SOHC - s jednom osovinom;
• DOHC - dvije osovine.

Za jednu bregastu osovinu dovoljna su samo dva ventila. Okreće se i naizmjenično otvara usisne i ispušne ventile. Najčešći motori s četiri ventila imaju dvije bregaste osovine. Jedan jamči rad usisnih, a drugi ispušnih ventila. Motori V-tipa opremljeni su s četiri bregaste osovine. Po dva sa svake strane.

Bregovi bregastog vratila ne guraju izravno stablo ventila. Postoji nekoliko vrsta "posrednika":

• poluge valjka (klackalica);
• mehanički potiskivači (čaše);
• hidraulički gurači.

Preferirani raspored su poluge s valjcima. Takozvane klackalice se njišu na utičnim osovinama i vrše pritisak na hidraulički potiskivač. Kako bi se smanjilo trenje, na poluzi je postavljen valjak koji izravno dodiruje brijeg.

U drugoj shemi koriste se hidraulički gurači (kompenzatori zazora), koji se nalaze izravno na šipki. Hidraulički kompenzatori automatski podešavaju toplinski razmak i omogućuju glatkiji i tiši rad mehanizma. Ovaj mali dio sastoji se od cilindra s klipom i oprugom, prolaza za ulje i nepovratnog ventila. Hidraulički potiskivač pokreće se uljem koje dolazi iz sustava za podmazivanje motora.

Mehanički potiskivači (čaše) su zatvorene čahure s jedne strane. Ugrađuju se u kućište glave cilindra i izravno prenose silu na stablo ventila. Njegovi glavni nedostaci su potreba za povremenim podešavanjem razmaka i udaraca pri radu s hladnim motorom.

Buka na poslu

Glavni kvar na ventilu je kucanje na hladnom ili vrućem motoru. Kucanje na hladnom motoru nestaje nakon porasta temperature. Kada se zagrijavaju i šire, toplinski jaz se zatvara. Uz to, uzrok može biti viskoznost ulja koje ne teče u odgovarajućoj količini u hidraulične podizače. Onečišćenje uljnih kanala kompenzatora također može biti uzrok karakterističnog lupkanja.

Ventili mogu lupati na vrućem motoru zbog niskog tlaka ulja u sustavu podmazivanja, prljavog filtera ulja ili neispravnog toplinskog zazora. Također je potrebno uzeti u obzir prirodno trošenje dijelova. Kvarovi mogu biti u samom mehanizmu ventila (istrošenost opruge, vodeće čahure, hidrauličkih podizača itd.).

Podešavanje zazora

Podešavanja se vrše samo na hladnom motoru. Trenutni toplinski raspor određuje se posebnim plosnatim metalnim sondama različitih debljina. Za promjenu razmaka na klackalicama postoji poseban vijak za podešavanje koji se okreće. U sustavima s potisnikom ili podložnim podlošcima podešavanje se vrši odabirom dijelova potrebne debljine.

Razmotrite korak po korak postupak podešavanja ventila za motore s guračima (čašama) ili podlošcima:

1. Uklonite poklopac ventila motora.
2. Okrenite radilicu tako da klip prvog cilindra bude u gornjoj mrtvoj točki. Ako je to teško učiniti prema oznakama, možete odvrnuti svjećicu i umetnuti odvijač u bunar. Njegovo maksimalno kretanje prema gore bit će mrtva točka.
3. Koristeći set mjerača, izmjerite zazor ventila ispod ekscentra koji ne pritišću podizače. Sonda bi trebala imati čvrst, ali ne previše slobodan hod. Zabilježite broj ventila i vrijednost zazora.
4. Okrenite radilicu za jedan okretaj (360°) da dovedete klip 4. cilindra u TDC. Izmjerite zazor ispod ostalih ventila. Zapišite podatke.
5. Provjerite koji su ventili izvan tolerancije. Ako ih ima, odaberite potiskivače željene debljine, uklonite bregaste osovine i postavite nove naočale. Time je postupak završen.

Preporuča se provjeriti praznine svakih 50-80 tisuća kilometara. Standardne vrijednosti zazora mogu se pronaći u priručniku za popravak vozila.

Imajte na umu da se zazori usisnog i ispušnog ventila ponekad mogu razlikovati.

Pravilno podešen i podešen mehanizam za distribuciju plina osigurat će nesmetan i ravnomjeran rad motora s unutarnjim izgaranjem. To će također imati pozitivan učinak na resurse motora i udobnost vozača.