Mehanizam ventila motora, njegov uređaj i princip rada

Mehanizam ventila je direktni pokretač vremena, koji osigurava pravovremenu opskrbu mješavinom zraka i goriva u cilindre motora i naknadno oslobađanje izduvnih plinova. Ključni elementi sistema su ventili, koji, između ostalog, moraju osigurati nepropusnost komore za sagorijevanje. Oni doživljavaju velika opterećenja, tako da njihov rad podliježe posebnim zahtjevima.

Glavni elementi mehanizma ventila

Motoru su potrebna najmanje dva ventila po cilindru, usisni i izduvni, da bi ispravno funkcionirao. Sam ventil se sastoji od stabla i glave u obliku ploče. Sjedište je mjesto gdje se glava ventila susreće s glavom cilindra. Usisni ventili imaju veći prečnik glave od izduvnih ventila. To osigurava bolje punjenje komore za sagorijevanje mješavinom zraka i goriva.

Glavni elementi mehanizma:

• usisni i ispušni ventili - dizajnirani za ulazak u mješavinu zraka i goriva i izduvnih plinova iz komore za sagorijevanje;
• vodilice - osiguravaju tačan smjer kretanja ventila;
• opruga - vraća ventil u prvobitni položaj;
• sjedište ventila - mjesto kontakta ploče sa glavom cilindra;
• krekeri - služe kao oslonac za oprugu i popravljaju cijelu strukturu);
• zaptivke stabla ventila ili uljni prstenovi - sprečavaju ulazak ulja u cilindar;
• potiskivač - prenosi pritisak sa bregastog vratila.

Bregovi na bregastom vratilu pritiskaju ventile, koji su opružni da se vrate u prvobitni položaj. Opruga je pričvršćena na štap pomoću krekera i opružne ploče. Da bi se prigušile rezonantne vibracije, na šipku se mogu ugraditi ne jedna, već dvije opruge sa raznovrsnim namotajem.

Vodeći rukavac je cilindrični komad. Smanjuje trenje i osigurava nesmetan i pravilan rad štapa. Tokom rada, ovi dijelovi su također podložni stresu i temperaturi. Stoga se za njihovu proizvodnju koriste legure otporne na habanje i toplinu. Čaure ispušnog i usisnog ventila se malo razlikuju jedna od druge zbog razlike u opterećenju.

Kako funkcioniše mehanizam ventila

Ventili su stalno izloženi visokim temperaturama i pritiscima. To zahtijeva posebnu pažnju na dizajn i materijale ovih dijelova. Ovo se posebno odnosi na grupu izduvnih gasova, jer vrući gasovi izlaze kroz nju. Ploča izduvnog ventila na benzinskim motorima može se zagrijati do 800˚C - 900˚C, a na dizel motorima 500˚C - 700˚C. Opterećenje ploče ulaznog ventila je nekoliko puta manje, ali dostiže 300˚S, što je također dosta.

Stoga se u njihovoj proizvodnji koriste metalne legure otporne na toplinu s legirajućim aditivima. Osim toga, ispušni ventili obično imaju šuplju osovinu ispunjenu natrijem. To je neophodno za bolju termoregulaciju i hlađenje ploče. Natrijum unutar štapa se topi, teče i uzima dio topline sa ploče i prenosi je na štap. Na taj način se može izbjeći pregrijavanje dijela.

Tokom rada mogu se formirati naslage ugljenika na sedlu. Kako bi se to spriječilo, koriste se dizajni za rotaciju ventila. Sjedište je prsten od legure čelika visoke čvrstoće koji je utisnut direktno u glavu cilindra radi čvršćeg kontakta.

Osim toga, za ispravan rad mehanizma potrebno je promatrati regulirani toplinski razmak. Visoke temperature uzrokuju širenje dijelova, što može uzrokovati kvar ventila. Razmak između bregastih osovina i potiskivača podešava se odabirom posebnih metalnih podložaka određene debljine ili samih potiskivača (stakala). Ako motor koristi hidraulične podizače, razmak se automatski podešava.

Veoma veliki zazor sprečava da se ventil potpuno otvori i stoga će se cilindri manje efikasno puniti svežom smešom. 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 zahtijeva samo dva ventila po cilindru za rad. No, moderni motori se suočavaju 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 efikasnije napuniti cilindar novim punjenjem. U različito vrijeme na motorima su testirane sljedeće šeme:

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

Bolje punjenje i čišćenje cilindara postiže se više ventila po cilindru. Ali to komplikuje dizajn motora.

Danas su najpopularniji motori sa 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 su se od 1970. godine počeli aktivno proizvoditi masovno proizvedeni 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 šipke, hidraulične podizače ili klackalice i otvaraju ventile. Vrsta kruga ovisi o specifičnom motoru.

Bregasto vratilo se nalazi direktno u glavi motora. Pogon do njega dolazi od radilice. To može biti lanac, kaiš ili zupčanik. Najpouzdaniji je lanac, ali za njega su potrebni pomoćni uređaji. Na primjer, prigušivač vibracija lanca (prigušivač) i zatezač. Brzina rotacije bregastog vratila je polovina brzine rotacije radilice. To osigurava njihov koordiniran rad.

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

• SOHC - sa 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 sa četiri ventila imaju dva bregasta vratila. Jedan garantuje rad usisnih ventila, a drugi garantuje ispušne ventile. V-tip motori su opremljeni sa četiri bregasta vratila. Dva sa svake strane.

Bregaste osovine ne guraju direktno stablo ventila. Postoji nekoliko vrsta "posrednika":

• valjkaste poluge (klackalica);
• Mehanički gurači (čaše);
• hidraulične potiskivače.

Poželjni raspored su valjkaste poluge. Takozvane klackalice se klate na utičnim osovinama i vrše pritisak na hidraulični potiskivač. Kako bi se smanjilo trenje, na poluzi je postavljen valjak koji ostvaruje direktan kontakt sa ekscentrom.

U drugoj shemi koriste se hidraulički potiskivači (kompenzatori razmaka), koji se nalaze direktno na šipki. Hidraulički kompenzatori automatski podešavaju termički razmak i osiguravaju glatkiji i tiši rad mehanizma. Ovaj mali dio sastoji se od cilindra s klipom i oprugom, prolaza za ulje i nepovratnog ventila. Hidraulični potiskivač pokreće ulje koje se napaja iz sistema za podmazivanje motora.

Mehanički potiskivači (čaše) su zatvorene čahure sa jedne strane. Ugrađuju se u kućište glave cilindra i direktno prenose silu na vreteno ventila. Njegovi glavni nedostaci su potreba da se povremeno prilagođavaju praznine i udarci pri radu s hladnim motorom.

Buka na poslu

Glavni kvar ventila je kucanje na hladnom ili vrućem motoru. Kucanje na hladnom motoru nestaje nakon porasta temperature. Kada se zagreju i prošire, termalni jaz se zatvara. Uz to, uzrok može biti i viskoznost ulja koje ne teče u potrebnoj količini u hidraulične podizače. Kontaminacija uljnih kanala kompenzatora također može biti uzrok karakterističnog točenja.

Ventili mogu pokucati na vrući motor zbog niskog pritiska ulja u sistemu za podmazivanje, prljavog filtera za ulje ili neispravnog termičkog zazora. Također je potrebno voditi računa o prirodnom trošenju dijelova. Kvarovi mogu biti u samom mehanizmu ventila (istrošenost opruge, vodeće čahure, hidrauličnih slavina itd.).

Podešavanje zazora

Podešavanja se vrše samo na hladnom motoru. Trenutni termički jaz se određuje posebnim ravnim metalnim sondama različitih debljina. Za promjenu razmaka na klackalici postoji poseban vijak za podešavanje koji se okreće. U sistemima sa potiskivačom ili podmetačima podešavanje se vrši odabirom delova potrebne debljine.

Razmotrite korak po korak proces podešavanja ventila za motore sa potiskivačima (čašicama) ili podloškama:

1. Skinite poklopac ventila motora.
2. Okrenite radilicu tako da klip prvog cilindra bude u gornjoj mrtvoj tački. Ako je to teško učiniti tragovima, možete odvrnuti svjećicu i umetnuti odvijač u bunar. Njegovo maksimalno kretanje naviše će biti mrtva tačka.
3. Koristeći set mjernih mjerača, izmjerite zazor ventila ispod zupčanika koji ne pritišću topove. Sonda bi trebala imati čvrst, ali ne previše slobodan hod. Zabilježite broj ventila i vrijednost zazora.
4. Okrenite radilicu za jedan okret (360°) da dovedete klip 4. cilindra u TDC. Izmjerite zazor ispod ostalih ventila. Zapišite podatke.
5. Provjerite koji ventili su izvan tolerancije. Ako ih ima, odaberite potisnike željene debljine, uklonite bregaste osovine i ugradite nova stakla. Ovim je procedura završena.

Preporuča se provjera praznina svakih 50-80 hiljada kilometara. Standardne vrijednosti zazora mogu se naći u priručniku za popravku vozila.

Imajte na umu da se zazori usisnih i izduvnih ventila ponekad mogu razlikovati.

Pravilno podešen i podešen mehanizam za distribuciju gasa će osigurati nesmetan i ravnomeran rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem. Ovo će također imati pozitivan učinak na resurse motora i udobnost vozača.