Предназначение, устройство, времеви операции. Двигател с вътрешно горене: газоразпределителен механизъм

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

Газоразпределителният механизъм на автомобила е един от най-сложните механизми в дизайна на двигателя. Управлението на всмукателните и изпускателните клапани на двигателя с вътрешно горене зависи изцяло от времето. Механизмът контролира процеса на пълнене на цилиндрите със смес гориво-въздух, като отваря навреме всмукателния клапан на всмукателния ход. Времетраенето също така контролира отстраняването на вече отработените газове от камерата за вътрешно горене - за това изпускателният клапан се отваря при изпускателния ход.

Механизъм за синхронизиране

Частите на механизма за синхронизация изпълняват различни функции:

• Разпределителният вал отваря и затваря клапаните.
• Задвижващият механизъм задвижва разпределителния вал с определена скорост.
• Вентилите затварят и отварят всмукателните и изпускателните портове.

Основните части на времето са разпределителният вал и клапаните. Разпределителният вал или разпределителният вал е елементът, върху който са разположени гърбиците. Задвижва се и се върти върху лагери. По време на всмукателния или изпускателния ход гърбиците, разположени на вала, по време на въртененатиснете повдигачите на клапаните.

Механизмът за синхронизация се намира на главата на цилиндъра. Главата на цилиндъра има разпределителен вал и лагери от него, кобилни рамена, клапани и повдигачи на клапани. Горната част на главата е затворена с клапанен капак, който се монтира с помощта на специално уплътнение.

работа на механизма за синхронизация

Времето е напълно синхронизирано със запалването и впръскването на гориво. Просто казано, в момента, в който натиснете педала на газта, дроселната клапа се отваря, оставяйки въздуха да тече във всмукателния колектор. В резултат на това се образува смес от гориво и въздух. След това газоразпределителният механизъм започва да работи. Времето увеличава пропускателната способност и освобождава отработените газове от горивната камера. За правилното изпълнение на тази функция е необходимо честотата, с която се отварят входящите и изходящите разпределителни клапани, да е висока.

Вентилите се задвижват от разпределителния вал на двигателя. Когато скоростта на коляновия вал се увеличи, разпределителният вал също започва да се върти по-бързо, което увеличава честотата на отваряне и затваряне на клапаните. В резултат оборотите на двигателя и мощността от него се увеличават.

Комбинирането на коляновия и разпределителния вал дава възможност на двигателя с вътрешно горене да изгори точно количеството въздушно-горивна смес, което е необходимо за работата на двигателя в един или друг режим.

Функции за задвижване с ангренаж, верига и ремък

Задвижващата ролка на разпределителния вал е извън главата на цилиндъра. За да избегневъзникнаха течове на масло, на шийката на вала е разположено уплътнение. Ангренажната верига задвижва целия механизъм за синхронизация и се носи от едната страна на задвижваното зъбно колело или шайба, а от друга страна предава силата от коляновия вал.

Правилното и постоянно разположение на коляновия и разпределителния вал един спрямо друг зависи от задвижването на клапанния ремък. Дори малки отклонения в позицията могат да причинят синхронизация, двигателят да се повреди.

Най-надежден се счита за верижно задвижване, използващо ангренажна ролка, но има някои проблеми с осигуряването на необходимото ниво на напрежение на ремъка. Основният проблем, с който се сблъскват шофьорите и който е характерен за веригата на механизма, е нейното счупване, което често е причина за огъването на клапаните.

Сред допълнителните елементи на механизма е ролката за синхронизация, използвана за опъване на ремъка. Недостатъците на задвижването на ангренажната верига, в допълнение към риска от счупване, включват и високо ниво на шум по време на работа и необходимостта от смяната му на всеки 50-60 хиляди километра.

клапанен механизъм

Дизайнът на клапанния механизъм включва седалки на клапани, водачи на клапани, механизъм за въртене на клапаните и други елементи. Силата от разпределителния вал се предава към стеблото или към междинната връзка - кобилицата на клапана или кобилицата.

Не е необичайно да намерите модели за синхронизиране, които изискват постоянна корекция. Такива конструкции имат специални шайби и болтове, чието въртене е зададенонеобходимите разрешения. Понякога пролуките се поддържат автоматично: тяхната позиция се регулира от хидравлични компенсатори.

Управление на етапите за разпределение на газ

Съвременните модели двигатели претърпяха значителни промени, като получиха нови системи за управление, базирани на микропроцесори - т. нар. ECU. В областта на двигателостроенето основната задача беше не само повишаване на мощността, но и ефективността на произвежданите силови агрегати.

Беше възможно да се повиши производителността на двигателите, като същевременно се намали разходът на гориво, само с използването на системи за контрол на времето. Двигателят с такива системи не само консумира по-малко гориво, но и не губи мощност, поради което са се използвали навсякъде в производството на автомобили.

Принципът на работа на такива системи е, че те контролират скоростта на въртене на разпределителния вал. По същество клапаните се отварят малко по-рано поради факта, че разпределителният вал се върти в посоката на въртене. Всъщност в съвременните двигатели разпределителният вал вече не се върти спрямо коляновия вал с постоянна скорост.

Основната задача остава най-ефективното пълнене на цилиндрите на двигателя, в зависимост от избрания режим на неговата работа. Такива системи следят състоянието на двигателя и коригират подаването на горивната смес: например, на празен ход, обемите му се намаляват почти до минимум, тъй като горивото не се изисква в големи количества.

Задвижване на времето

В зависимост отконструктивни характеристики на автомобилния двигател и газоразпределителния механизъм, по-специално броят на задвижванията и техният тип може да варира.

• Верижно задвижване. Малко по-рано това задвижване беше най-често срещаното, но сега се използва при дизелово време. При този дизайн разпределителният вал е разположен в главата на цилиндъра и се задвижва от верига, водеща от предавката. Недостатъкът на такова задвижване е трудният процес на смяна на ремъка, тъй като той се намира вътре в двигателя, за да се осигури постоянно смазване.
• Зъбно задвижване. Той е инсталиран на двигателите на трактори и някои автомобили. Много надежден, но изключително труден за поддръжка. Разпределителният вал на такъв механизъм е разположен под блока на цилиндъра, поради което зъбното колело на разпределителния вал се придържа към зъбното коляно. Ако синхронизирано задвижване от този тип стане неизползваемо, двигателят се сменя почти напълно.
• Ремъчно задвижване. Най-популярният тип, инсталиран на бензинови агрегати в леки автомобили.

плюсове и минуси на ремъчното задвижване

Ремъчното задвижване придоби популярност поради своите предимства пред подобни типове задвижвания.

• Въпреки факта, че производството на такива конструкции е по-трудно от верижно, струва много по-малко.
• Не изисква постоянно смазване, поради което задвижването е поставено от външната страна на силовия блок. Подмяната и диагностицирането на времето в резултат на това беше значително улеснено.
• Защото ремъчната предавка няма метални частивзаимодействат помежду си, като във верига, нивото на шума по време на нейната работа е намаляло значително.

Въпреки големия брой предимства, ремъчната предавка има и своите недостатъци. Срокът на експлоатация на колана е няколко пъти по-кратък от този на веригата, което причинява честа смяна. В случай на счупен ремък е много вероятно целият двигател да бъде ремонтиран.

Последствията от счупен или разхлабен ангренажен ремък

Ако ангренажната верига се счупи, нивото на шума се увеличава, докато двигателят работи. Като цяло подобна неприятност не причинява нещо невъзможно по отношение на ремонта, за разлика от ангренажния ремък. При разхлабване на ремъка и прескачане на един зъб на предавката се получава леко нарушение на нормалното функциониране на всички системи и механизми. В резултат на това това може да провокира намаляване на мощността на двигателя, увеличаване на вибрациите по време на работа и трудно стартиране. Ако коланът прескочи няколко зъба наведнъж или се счупи напълно, последствията могат да бъдат най-непредвидими.

Най-безобидният вариант е сблъсък между бутало и клапан. Силата на удара ще бъде достатъчна, за да огъне клапана. Понякога е достатъчно да огънете свързващия прът или напълно да разрушите буталото.

Една от най-сериозните повреди на автомобила е счупен ангренажен ремък. В този случай двигателят ще трябва да бъде основно ремонтиран или напълно сменен.

Обслужване на ангренажния ремък

Нивото на напрежението на колана и общото му състояние е едно от най-често проверяваните прифактори за поддръжка на автомобила. Честотата на проверките зависи от конкретната марка и модел на машината. Процедура за контрол на напрежението на ангренажния ремък: двигателят се инспектира, защитният капак се отстранява от ремъка, след което последният се проверява за усукване. По време на тази манипулация не трябва да се върти повече от 90 градуса. В противен случай коланът се опъва със специално оборудване.

Колко често се сменя ангренажния ремък?

Коланът се сменя изцяло на всеки 50-70 хиляди километра на автомобила. Може да се извършва по-често в случай на повреда или признаци на разслояване и пукнатини.

В зависимост от вида на времето, сложността на процедурата за смяна на ремъка също се променя. Към днешна дата в автомобилите се използват два вида газоразпределителен механизъм - с два (DOHC) или един (SOHC) разпределителни вала.

Смяна на газоразпределителния механизъм

За да смените ангренажния ремък SOHC, е достатъчно да имате под ръка нова част и комплект отвертки и гаечни ключове.

Първо, защитният капак се сваля от колана. Закрепва се или с ключалки, или с болтове. След сваляне на капака, достъпът до колана се отваря.

Преди разхлабване на ремъка, знаците за синхронизация се поставят върху зъбното колело на разпределителния вал и коляновия вал. На коляновия вал се поставят маркировки върху маховика. Валът се върти, докато знаците за синхронизация на корпуса и на маховика съвпаднат една с друга. Ако всички белези съвпадат помежду си, продължете да разхлабите и премахнете колана.

За да свалите ремъка от предавката на коляновия вал, е необходимо да демонтирате ангренажната шайба. За целта колата се повдига с крик и се сваля дясното колело от нея, което дава достъп до болта на макарата. Някои от тях имат специални отвори, през които може да се фиксира коляновия вал. Ако ги няма, тогава валът се фиксира на едно място, като се монтира отвертка в короната на маховика и се опря в корпуса. След това ролката се отстранява.

Достъпът до ангренажния ремък е напълно отворен и можете да започнете да го премахвате и сменяте. Новата се слага на зъбните колела на коляновия вал, след това се захваща за водната помпа и се слага върху зъбните колела на разпределителния вал. За опъващата ролка коланът се навива в последния завой. След това можете да върнете всички елементи на мястото им в обратен ред. Остава само да затегнете колана с обтегача.

Преди стартиране на двигателя е препоръчително да завъртите коляновия вал няколко пъти. Те правят това, за да проверят съвпадението на знаците и след завъртане на вала. Едва тогава двигателят стартира.

Характеристики на процедурата за смяна на ангренажния ремък

При автомобил с DOHC система ангренажният ремък се сменя малко по-различно. Самият принцип на смяна на частта е подобен на описания по-горе, но достъпът до нея е по-труден за такива машини, тъй като има защитни капаци, прикрепени към болтовете.

В процеса на подравняване на маркировките си струва да запомните, че в механизма има два разпределителни вала, съответно маркировките и на двата трябва да съвпадат.

За такива автомобили, в допълнение къмводеща ролка, има и опорна ролка. Въпреки това, въпреки наличието на втората ролка, коланът се навива зад ролката с обтегача в последния завой.

След инсталирането на новия колан маркировките се проверяват за съответствие.

Едновременно със смяната на ремъка се сменят и ролките, тъй като експлоатационният им живот е същият. Препоръчително е също така да проверите състоянието на лагерите на флуидната помпа, така че след процедурата за инсталиране на нови части за синхронизация, повредата на помпата да не се превърне в неприятна изненада.