Mehanizam distribucije gasa motora, dizajn i princip rada

Mehanizam za distribuciju gasa (GRM) je skup delova i sklopova koji otvaraju i zatvaraju usisne i izduvne ventile motora u datom trenutku. Glavni zadatak mehanizma za distribuciju plina je pravovremena opskrba zrakom-gorivom ili gorivom (ovisno o vrsti motora) u komoru za izgaranje i oslobađanje izduvnih plinova. Da bi se riješio ovaj problem, cijeli kompleks mehanizama radi nesmetano, od kojih su neki kontrolirani elektronski.

Kako je tajming

U modernim motorima mehanizam za distribuciju plina nalazi se u glavi cilindra motora. Sastoji se od sljedećih glavnih elemenata:

• Bregasto vratilo. Ovo je proizvod složenog dizajna, izrađen od izdržljivog čelika ili lijevanog željeza s visokom preciznošću. Ovisno o dizajnu vremena, bregasta osovina se može ugraditi u glavu cilindra ili u kućište radilice (trenutno se ovaj raspored ne koristi). Ovo je glavni dio odgovoran za sekvencijalno otvaranje i zatvaranje ventila.

Osovina ima ležajeve i bregove koji guraju stablo ventila ili klackalicu. Oblik brega ima strogo definiranu geometriju, jer od toga ovisi trajanje i stupanj otvaranja ventila. Osim toga, bregovi su dizajnirani u različitim smjerovima kako bi se osigurao naizmjenični rad cilindara.

• Pogon. Obrtni moment sa radilice se prenosi preko pogona na bregasto vratilo. Pogon se razlikuje ovisno o dizajnerskom rješenju. Zupčanik radilice je upola manji od zupčanika bregastog vratila. Tako se radilica okreće dvostruko brže. Ovisno o vrsti pogona, uključuje:

1. lanac ili remen;
2. zupčanici osovine;
3. zatezač (zatezni valjak);
4. amortizer i cipela.

• Usisni i ispušni ventili. Nalaze se na glavi cilindra i predstavljaju šipke sa ravnom glavom na jednom kraju, koje se nazivaju popet. Ulazni i izlazni ventili se razlikuju po dizajnu. Ulaz je izrađen u jednom komadu. Ima i veći tanjir za bolje punjenje cilindra svježim punjenjem. Izlaz je obično napravljen od čelika otpornog na toplotu i ima šuplju dršku za bolje hlađenje, jer je tokom rada izložen višim temperaturama. Unutar šupljine nalazi se natrijum za punjenje koji se lako topi i uklanja dio topline sa ploče na štap.

Glave ventila su zakošene kako bi se omogućilo čvršće uklapanje u rupe na glavi cilindra. Ovo mjesto se zove sedlo. Osim samih ventila, u mehanizmu su predviđeni dodatni elementi koji osiguravaju njihov pravilan rad:

1. Springs. Vratite ventile u prvobitni položaj nakon pritiska.
2. Zaptivke ventila. To su specijalne brtve koje sprječavaju ulazak ulja u komoru za sagorijevanje duž vretena ventila.
3. Vodilica. Ugrađen je u kućište glave cilindra i omogućava precizno kretanje ventila.
4. Dvopek. Uz njihovu pomoć, opruga je pričvršćena na stablo ventila.

• Pushers. Preko potiskivača, sila se prenosi sa bregastog vratila na šipku. Izrađen od čelika visoke čvrstoće. Oni su različitih vrsta:

1. mehanički - naočale;
2. valjak;
3. hidraulički kompenzatori.

Toplotni razmak između mehaničkih potiskivača i režnjeva bregastog vratila se ručno podešava. Hidraulički kompenzatori ili hidraulički ventili automatski održavaju potreban razmak i ne zahtijevaju podešavanje.

• Preklopna ruka ili poluge. Jednostavna klackalica je dvokraka poluga koja izvodi pokrete ljuljanja. U različitim rasporedima, klackalice mogu raditi različito.
• Varijabilni sistemi vremena ventila. Ovi sistemi nisu instalirani na sve motore. Više detalja o uređaju i principu rada CVVT-a možete pronaći u posebnom članku na našoj web stranici.

Opis vremena

Rad mehanizma za distribuciju gasa teško je razmotriti odvojeno od radnog ciklusa motora. Njegov glavni zadatak je otvaranje i zatvaranje ventila na vrijeme u određenom vremenskom periodu. Dakle, na usisnom hodu se otvara usis, a na hodu izduva otvara se izduv. To jest, u stvari, mehanizam mora implementirati izračunato vrijeme ventila.

Tehnički to ide ovako:

1. Radilica prenosi obrtni moment kroz pogon na bregasto vratilo.
2. Bregasta osovina pritišće potisnik ili klackalicu.
3. Ventil se kreće unutar komore za sagorevanje, omogućavajući pristup svežem punjenju ili izduvnim gasovima.
4. Nakon što brega prođe aktivnu fazu djelovanja, ventil se pod djelovanjem opruge vraća na svoje mjesto.

Također treba napomenuti da za puni ciklus bregasto vratilo radi 2 okretaja, naizmjenično otvarajući ventile na svakom cilindru, ovisno o redoslijedu kojim rade. To jest, na primjer, sa shemom rada 1-3-4-2, usisni ventili na prvom cilindru i ispušni ventili na četvrtom će se otvoriti istovremeno. U drugom i trećem ventili će biti zatvoreni.

Vrste mehanizama za distribuciju gasa

Motori mogu imati različite vremenske šeme. Razmotrite sljedeću klasifikaciju.

Po poziciji bregastog vratila

Postoje dvije vrste položaja bregastog vratila:

• dno;
• top.

U donjem položaju, bregasto vratilo se nalazi na bloku cilindra pored radilice. Udar sa bregastih osovina kroz potiskivače se prenosi na klackalice pomoću posebnih šipki. To su dugačke šipke koje povezuju potisne šipke na dnu sa klackalicama na vrhu. Niža lokacija se ne smatra najuspješnijom, ali ima svoje prednosti. Konkretno, pouzdanija veza između bregastog vratila i radilice. U modernim motorima ova vrsta uređaja se ne koristi.

U gornjem položaju, bregasto vratilo je u glavi cilindra, odmah iznad ventila. U ovom položaju može se implementirati nekoliko opcija za utjecaj na ventile: pomoću klackalica ili poluga. Ovaj dizajn je jednostavniji, pouzdaniji i kompaktniji. Gornji položaj bregastog vratila postao je češći.

Po broju bregastih vratila

Linijski motori mogu biti opremljeni sa jednom ili dvije bregaste osovine. Motori s jednom bregastom osovinom označeni su skraćenicom SOHC(Jedna gornja bregasta osovina), a sa dva - DOHC(Dvostruko gornje bregasto vratilo). Jedna osovina je odgovorna za otvaranje usisnih ventila, a druga za ispuh. V-motori koriste četiri bregasta vratila, po dvije za svaki niz cilindara.

Po broju ventila

Oblik bregastog vratila i broj bregova ovisit će o broju ventila po cilindru. Mogu biti dva, tri, četiri ili pet ventila.

Najjednostavnija opcija je sa dva ventila: jedan za usis, drugi za ispuh. Motor sa tri ventila ima dva usisna i jedan ispušni ventil. U verziji sa četiri ventila: dva usisna i dva ispušna. Pet ventila: tri za usis i dva za ispuh. Što je više usisnih ventila, više mješavine zraka i goriva ulazi u komoru za sagorijevanje. U skladu s tim povećava se snaga i dinamika motora. Izrada više od pet neće dopustiti veličinu komore za izgaranje i oblik bregastog vratila. Najčešće se koriste četiri ventila po cilindru.

Po tipu pogona

Postoje tri vrste pogona bregaste osovine:

1. Gear. Ova opcija pogona je moguća samo ako je bregasto vratilo u donjem položaju bloka cilindra. Radilicu i bregastu osovinu pokreću zupčanici. Glavna prednost takve jedinice je pouzdanost. Kada je bregasto vratilo u gornjem položaju u glavi cilindra, koriste se i lančani i remenski pogon.
2. Lanac. Ovaj pogon se smatra pouzdanijim. Ali upotreba lanca zahtijeva posebne uvjete. Za prigušivanje vibracija ugrađuju se prigušivači, a napetost lanca reguliraju zatezači. Može se koristiti nekoliko lanaca ovisno o broju osovina.
   

   Resurs lanca je dovoljan za prosječno 150-200 hiljada kilometara.

   Glavnim problemom lančanog pogona smatra se neispravnost zatezača, amortizera ili lom samog lanca. Uz nedovoljnu napetost, lanac tokom rada može skliznuti između zuba, što dovodi do kršenja vremena ventila.

   Pomaže u automatskom podešavanju napetosti lanca hidraulične zatezače. To su klipovi koji pritiskaju cipelu tzv. Cipela je pričvršćena direktno na lanac. Ovo je komad sa posebnim premazom, zakrivljen u luku. Unutar hidrauličkog zatezača nalazi se klip, opruga i radna šupljina za ulje. Ulje ulazi u zatezač i gura cilindar na ispravan nivo. Ventil zatvara prolaz za ulje i klip u svakom trenutku održava ispravnu napetost lanca.Hidraulički kompenzatori u zupčastom remenu rade na sličnom principu. Vodilica lanca apsorbira preostale vibracije koje cipela nije prigušila. Ovo garantuje savršen i precizan rad lančanog pogona.

   Najveći problem može doći iz otvorenog kola.

   Bregasto vratilo prestaje da se okreće, ali radilica nastavlja da se okreće i pomera klipove. Dno klipova dopire do diskova ventila, uzrokujući njihovu deformaciju. U najtežim slučajevima može doći do oštećenja bloka cilindra. Kako bi se to spriječilo, ponekad se koriste dvoredni lanci. Ako se jedan pokvari, drugi nastavlja da radi. Vozač će moći da ispravi situaciju bez posledica.

3. pojas.Kamenski pogon ne zahtijeva podmazivanje, za razliku od lančanog.
   

   Resurs pojasa je također ograničen i u prosjeku iznosi 60-80 hiljada kilometara.

   Za bolje prianjanje i pouzdanost koriste se zupčasti remeni. Ovaj je jednostavniji. Prekid remena sa upaljenim motorom imaće iste posledice kao i prekid lanca. Glavne prednosti remenskog pogona su jednostavnost rada i zamjene, niska cijena i tih rad.

Rad motora, njegova dinamika i snaga ovise o ispravnom funkcioniranju cjelokupnog mehanizma za distribuciju plina. Što je veći broj i zapremina cilindara, to će uređaj za sinhronizaciju biti složeniji. Važno je da svaki vozač razumije strukturu mehanizma kako bi na vrijeme uočio kvar.