Ang mekanismo ng pamamahagi ng gas ng makina, disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo

Ang mekanismo ng pamamahagi ng gas (GRM) ay isang hanay ng mga bahagi at asembliya na nagbubukas at nagsasara ng mga intake at exhaust valve ng makina sa isang takdang oras. Ang pangunahing gawain ng mekanismo ng pamamahagi ng gas ay ang napapanahong supply ng air-fuel o gasolina (depende sa uri ng engine) sa combustion chamber at ang pagpapalabas ng mga maubos na gas. Upang malutas ang problemang ito, ang isang buong kumplikadong mga mekanismo ay gumagana nang maayos, ang ilan sa mga ito ay kinokontrol sa elektronikong paraan.

Paano ang timing

Sa modernong mga makina, ang mekanismo ng pamamahagi ng gas ay matatagpuan sa ulo ng silindro ng engine. Binubuo ito ng mga sumusunod na pangunahing elemento:

• Camshaft. Ito ay isang produkto ng kumplikadong disenyo, na gawa sa matibay na bakal o cast iron na may mataas na katumpakan. Depende sa disenyo ng timing, ang camshaft ay maaaring mai-install sa cylinder head o sa crankcase (kasalukuyang hindi ginagamit ang kaayusan na ito). Ito ang pangunahing bahagi na responsable para sa sunud-sunod na pagbubukas at pagsasara ng mga balbula.

Ang baras ay may mga bearing journal at cam na nagtutulak sa valve stem o rocker. Ang hugis ng cam ay may mahigpit na tinukoy na geometry, dahil ang tagal at antas ng pagbubukas ng balbula ay nakasalalay dito. Bilang karagdagan, ang mga cam ay idinisenyo sa iba't ibang direksyon upang matiyak ang kahaliling operasyon ng mga cylinder.

• Actuator. Ang metalikang kuwintas mula sa crankshaft ay ipinadala sa pamamagitan ng drive sa camshaft. Nag-iiba ang drive depende sa solusyon sa disenyo. Ang crankshaft gear ay kalahati ng laki ng camshaft gear. Kaya, ang crankshaft ay umiikot nang dalawang beses nang mas mabilis. Depende sa uri ng drive, kabilang dito ang:

1. kadena o sinturon;
2. mga gear ng baras;
3. tensioner (tension roller);
4. damper at sapatos.

• Pag-inte at pag-exhaust valve. Ang mga ito ay matatagpuan sa cylinder head at mga rod na may flat head sa isang dulo, na tinatawag na poppet. Ang mga inlet at outlet valve ay naiiba sa disenyo. Ang pasukan ay ginawa sa isang piraso. Mayroon din itong mas malaking plato upang mas mahusay na mapuno ang silindro ng bagong singil. Ang saksakan ay karaniwang gawa sa bakal na lumalaban sa init at may guwang na tangkay para sa mas mahusay na paglamig, dahil nakalantad ito sa mas mataas na temperatura sa panahon ng operasyon. Sa loob ng cavity ay isang sodium filler na madaling natutunaw at nag-aalis ng ilan sa init mula sa plato patungo sa baras.

Ang mga valve head ay bevelled upang magbigay ng mas mahigpit na pagkakasya sa mga butas sa cylinder head. Ang lugar na ito ay tinatawag na saddle. Bilang karagdagan sa mga balbula mismo, ang mga karagdagang elemento ay ibinibigay sa mekanismo upang matiyak ang kanilang wastong operasyon:

1. Mga bukal. Ibalik ang mga balbula sa kanilang orihinal na posisyon pagkatapos ng pagpindot.
2. Mga balbula stem seal. Ito ay mga espesyal na seal na pumipigil sa pagpasok ng langis sa combustion chamber kasama ang valve stem.
3. Gabay sa bushing. Naka-install sa cylinder head housing at nagbibigay ng tumpak na paggalaw ng balbula.
4. Rusks. Sa kanilang tulong, ang isang spring ay nakakabit sa balbula stem.

• Mga pusher. Sa pamamagitan ng mga pusher, ang puwersa ay ipinapadala mula sa camshaft cam hanggang sa baras. Ginawa mula sa mataas na lakas na bakal. Ang mga ito ay may iba't ibang uri:

1. mekanikal - baso;
2. roller;
3. mga hydraulic compensator.

Ang thermal gap sa pagitan ng mga mechanical pusher at ng camshaft lobes ay manu-manong inaayos. Ang mga hydraulic compensator o hydraulic tappet ay awtomatikong nagpapanatili ng kinakailangang clearance at hindi nangangailangan ng pagsasaayos.

• Rocker arm o levers. Ang isang simpleng rocker arm ay isang dalawang-braso na pingga na nagsasagawa ng mga paggalaw ng tumba. Sa iba't ibang mga layout, ang mga rocker arm ay maaaring gumana nang iba.
• Variable valve timing system. Ang mga system na ito ay hindi naka-install sa lahat ng engine. Higit pang mga detalye tungkol sa aparato at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng CVVT ay matatagpuan sa isang hiwalay na artikulo sa aming website.

Paglalarawan ng timing

Ang pagpapatakbo ng mekanismo ng pamamahagi ng gas ay mahirap isaalang-alang nang hiwalay mula sa ikot ng pagpapatakbo ng engine. Ang pangunahing gawain nito ay buksan at isara ang mga balbula sa oras para sa isang tiyak na tagal ng panahon. Samakatuwid, sa intake stroke, bubukas ang intake, at sa exhaust stroke, bubukas ang exhaust. Iyon ay, sa katunayan, ang mekanismo ay dapat ipatupad ang kinakalkula na mga yugto ng pamamahagi ng gas.

Sa teknikal, ito ay ganito:

1. Ang crankshaft ay nagpapadala ng metalikang kuwintas sa pamamagitan ng drive sa camshaft.
2. Ang camshaft cam ay pumipindot sa pusher o rocker.
3. Ang balbula ay gumagalaw sa loob ng silid ng pagkasunog, na nagbibigay-daan sa pag-access sa sariwang singil o maubos na gas.
4. Matapos maipasa ng cam ang aktibong yugto ng pagkilos, ang balbula ay bumalik sa lugar nito sa ilalim ng pagkilos ng tagsibol.

Dapat ding tandaan na para sa isang buong ikot, ang camshaft ay gumagawa ng 2 rebolusyon, na halili na binubuksan ang mga balbula sa bawat silindro, depende sa pagkakasunud-sunod kung saan gumagana ang mga ito. Iyon ay, halimbawa, na may 1-3-4-2 na pamamaraan ng operasyon, ang mga balbula ng paggamit sa unang silindro at ang mga balbula ng tambutso sa ikaapat ay bubukas nang sabay-sabay. Sa pangalawa at pangatlong balbula ay isasara.

Mga uri ng mekanismo ng pamamahagi ng gas

Maaaring may iba't ibang mga scheme ng timing ang mga makina. Isaalang-alang ang sumusunod na klasipikasyon.

Sa pamamagitan ng posisyon ng camshaft

Mayroong dalawang uri ng posisyon ng camshaft:

• ibaba;
• itaas.

Sa mas mababang posisyon, ang camshaft ay matatagpuan sa cylinder block sa tabi ng crankshaft. Ang epekto mula sa mga cam sa pamamagitan ng mga pusher ay ipinapadala sa mga rocker arm, gamit ang mga espesyal na pamalo. Ang mga ito ay mahahabang baras na kumokonekta sa mga pushrod sa ibaba sa mga rocker arm sa itaas. Ang mas mababang lokasyon ay hindi itinuturing na pinakamatagumpay, ngunit may mga pakinabang nito. Sa partikular, isang mas maaasahang koneksyon sa pagitan ng camshaft at ng crankshaft. Sa modernong mga makina, ang ganitong uri ng aparato ay hindi ginagamit.

Sa tuktok na posisyon, ang camshaft ay nasa ulo ng silindro, sa itaas lamang ng mga balbula. Sa posisyon na ito, maraming mga opsyon para sa pag-impluwensya sa mga balbula ay maaaring ipatupad: gamit ang mga rocker pusher o levers. Ang disenyo na ito ay mas simple, mas maaasahan at mas compact. Ang itaas na posisyon ng camshaft ay naging mas karaniwan.

Sa pamamagitan ng bilang ng mga camshaft

Ang mga in-line na makina ay maaaring nilagyan ng isa o dalawang camshaft. Ang mga makina na may isang solong camshaft ay itinalaga ng pagdadaglat SOHC(Single Overhead Camshaft), at may dalawang - DOHC(Double Overhead Camshaft). Ang isang baras ay responsable para sa pagbubukas ng mga balbula ng paggamit, at ang isa pa para sa tambutso. Ang mga V-engine ay gumagamit ng apat na camshaft, dalawa para sa bawat bangko ng mga cylinder.

Sa pamamagitan ng bilang ng mga balbula

Ang hugis ng camshaft at ang bilang ng mga cam ay depende sa bilang ng mga balbula sa bawat silindro. Maaaring may dalawa, tatlo, apat o limang balbula.

Ang pinakasimpleng opsyon ay may dalawang balbula: isa para sa paggamit, ang isa para sa tambutso. Ang isang three-valve engine ay may dalawang intake at isang exhaust valve. Sa bersyon na may apat na balbula: dalawang paggamit at dalawang tambutso. Limang balbula: tatlo para sa paggamit at dalawa para sa tambutso. Ang mas maraming intake valve, mas maraming air-fuel mixture ang pumapasok sa combustion chamber. Alinsunod dito, ang lakas at dinamika ng makina ay nadagdagan. Upang gumawa ng higit sa lima ay hindi papayagan ang laki ng combustion chamber at ang hugis ng camshaft. Ang pinakakaraniwang ginagamit na apat na balbula sa bawat silindro.

Sa pamamagitan ng uri ng drive

May tatlong uri ng camshaft drives:

1. gamit. Ang opsyon sa drive na ito ay posible lamang kung ang camshaft ay nasa mas mababang posisyon ng cylinder block. Ang crankshaft at camshaft ay hinihimok ng mga gears. Ang pangunahing bentahe ng naturang yunit ay pagiging maaasahan. Kapag ang camshaft ay nasa tuktok na posisyon sa cylinder head, parehong chain at belt drive ang ginagamit.
2. Kadena. Ang drive na ito ay itinuturing na mas maaasahan. Ngunit ang paggamit ng kadena ay nangangailangan ng mga espesyal na kondisyon. Upang mapahina ang mga panginginig ng boses, ang mga damper ay naka-install, at ang chain tension ay kinokontrol ng mga tensioner. Maraming mga chain ang maaaring gamitin depende sa bilang ng mga shaft.
   

   Ang mapagkukunan ng kadena ay sapat para sa isang average na 150-200 libong kilometro.

   Ang pangunahing problema ng chain drive ay itinuturing na isang malfunction ng mga tensioner, damper, o isang break sa chain mismo. Sa hindi sapat na pag-igting, ang kadena sa panahon ng operasyon ay maaaring madulas sa pagitan ng mga ngipin, na humahantong sa isang paglabag sa timing ng balbula.

   Tumutulong na awtomatikong ayusin ang tensyon ng chain mga hydraulic tensioner. Ito ay mga piston na pumipindot sa tinatawag na sapatos. Ang sapatos ay direktang nakakabit sa kadena. Ito ay isang piraso na may espesyal na patong, hubog sa isang arko. Sa loob ng hydraulic tensioner mayroong isang plunger, isang spring at isang gumaganang lukab para sa langis. Ang langis ay pumapasok sa tensioner at itinutulak ang silindro sa tamang antas. Isinasara ng balbula ang daanan ng langis at pinapanatili ng piston ang tamang tensyon ng kadena sa lahat ng oras. Ang mga hydraulic compensator sa isang timing belt ay gumagana sa isang katulad na prinsipyo. Ang chain guide ay sumisipsip ng mga natitirang vibrations na hindi nabasa ng sapatos. Ginagarantiyahan nito ang perpekto at tumpak na operasyon ng chain drive.

   Ang pinakamalaking problema ay maaaring magmula sa isang sirang circuit.

   Ang camshaft ay humihinto sa pag-ikot, ngunit ang crankshaft ay patuloy na umiikot at gumagalaw ang mga piston. Ang ilalim ng mga piston ay umabot sa mga disc ng balbula, na nagiging sanhi ng mga ito sa deform. Sa pinakamalalang kaso, maaari ding masira ang cylinder block. Upang maiwasang mangyari ito, minsan ginagamit ang mga double-row na chain. Kung masira ang isa, patuloy na gagana ang isa. Ang driver ay magagawang iwasto ang sitwasyon nang walang mga kahihinatnan.

3. sinturon.Ang belt drive ay hindi nangangailangan ng lubrication, hindi katulad ng chain drive.
   

   Ang mapagkukunan ng sinturon ay limitado din at may average na 60-80 libong kilometro.

   Ang mga may ngipin na sinturon ay ginagamit para sa mas mahusay na pagkakahawak at pagiging maaasahan. Ang isang ito ay mas simple. Ang isang sirang sinturon na ang makina ay tumatakbo ay magkakaroon ng parehong mga kahihinatnan tulad ng isang sirang kadena. Ang mga pangunahing bentahe ng isang belt drive ay kadalian ng operasyon at pagpapalit, mababang gastos at tahimik na operasyon.

Ang pagpapatakbo ng makina, ang dinamika at kapangyarihan nito ay nakasalalay sa tamang paggana ng buong mekanismo ng pamamahagi ng gas. Kung mas malaki ang bilang at dami ng mga cylinder, mas magiging kumplikado ang aparato ng pag-synchronize. Mahalaga para sa bawat driver na maunawaan ang istraktura ng mekanismo upang mapansin ang isang malfunction sa oras.