Valvula e motorit. Qëllimi, pajisja, dizajni

Në mënyrë që të funksionojë një motor me katër goditje me djegie të brendshme të çdo makine, pajisja e saj përfshin shumë pjesë dhe mekanizma të ndryshëm që sinkronizohen me njëri-tjetrin. Ndër mekanizmat e tillë është koha. Funksioni i tij është të sigurojë aktivizimin në kohë të kohës së valvulës. Ajo që është përshkruar në detaje këtu.

Me pak fjalë, mekanizmi i shpërndarjes së gazit hap valvulën e marrjes / shkarkimit në kohën e duhur për të siguruar kohën e procesit kur kryeni një goditje të veçantë në cilindër. Në disa raste, kërkohet që të dy vrimat të jenë të mbyllura, në tjetrën, njëra apo edhe të dyja janë të hapura.

Le të shohim nga afër një detaj që ju lejon të stabilizoni këtë proces. Kjo është një valvul. Çfarë është e veçantë për modelin e tij dhe si funksionon?

Çfarë është një valvul motor

Një valvul është një pjesë metalike e instaluar në kokën e cilindrit. Isshtë pjesë e mekanizmit të shpërndarjes së gazit dhe drejtohet nga një shufër me gumga.

Në varësi të modifikimit të makinës, motori do të ketë një kohë më të ulët ose të sipërme. Opsioni i parë gjendet akoma në disa modifikime të vjetra të njësive të energjisë. Shumica e prodhuesve kanë kohë që kanë kaluar në llojin e dytë të mekanizmave të shpërndarjes së gazit.

Arsyeja për këtë është se një motor i tillë është më i lehtë për tu akorduar dhe riparuar. Për të rregulluar valvulat, mjafton të hiqni mbulesën e valvulës dhe nuk është e nevojshme të çmontoni të gjithë njësinë.

Qëllimi dhe tiparet e pajisjes

Valvula është një element i ngarkuar me sustë. Në një gjendje të qetë, ajo mbyll fort vrimën. Kur boshti i gdhendjes kthehet, kameri i vendosur në të shtyn valvulën poshtë, duke e ulur atë. Kjo hap vrimën. Marrëveshja e boshtit me gumga përshkruhet në detaje në një përmbledhje tjetër.

Secila pjesë luan funksionin e vet, e cila është strukturisht e pamundur të kryhet për një element të ngjashëm të vendosur afër. Ka të paktën dy valvola për cilindër. Në modelet më të shtrenjta, ka katër prej tyre. Në shumicën e rasteve, këta elementë janë në çifte, dhe ato hapin grupe të ndryshme vrimash: disa janë hyrje dhe të tjerat janë dalëse.

Valvulat e marrjes janë përgjegjëse për marrjen e një pjese të freskët të përzierjes së ajrit-karburantit në cilindër, dhe në motorët me injeksion të drejtpërdrejtë (përshkruhet një lloj sistemi i karburantit me injeksion) këtu) - vëllimi i ajrit të pastër. Ky proces ndodh në momentin kur pistoni kryen goditjen e marrjes (nga qendra e sipërme e vdekur pas heqjes së shkarkimit, ajo lëviz poshtë).

Valvulat e shkarkimit kanë të njëjtin parim të hapjes, vetëm se ato kanë një funksion tjetër. Ata hapin një vrimë për heqjen e produkteve të djegies në kolektorin e shkarkimit.

Projektimi i valvulës së motorit

Pjesët në fjalë përfshihen në grupin e valvulave të mekanizmit të shpërndarjes së gazit. Së bashku me pjesët e tjera, ato ofrojnë një ndryshim në kohë të kohës së valvulave.

Konsideroni tiparet e dizajnit të valvulave dhe pjesëve të lidhura, nga të cilat varet funksionimi i tyre efektiv.

Valvola

Valvulat janë në formën e një shufre, në njërën anë të së cilës ka një element koke ose poppet, dhe në anën tjetër, një thembra ose fund. Pjesa e sheshtë është projektuar për mbylljen e ngushtë të hapjeve në kokën e cilindrit. Bëhet një tranzicion i qetë midis cembelit dhe shufrës, jo një hap. Kjo lejon që valvula të ristrukturohet në mënyrë që të mos krijojë rezistencë ndaj lëvizjes së lëngut.

Në të njëjtin motor, valvulat e marrjes dhe shkarkimit do të jenë paksa të ndryshme. Pra, llojet e para të pjesëve do të kenë një pllakë më të gjerë se e dyta. Arsyeja për këtë është temperatura e lartë dhe presioni i lartë kur produktet e djegies hiqen përmes daljes së gazit.

Për t'i bërë pjesët më të lira, valvulat janë në dy pjesë. Ata ndryshojnë në përbërje. Këto dy pjesë bashkohen me saldim. Dhia e punës e diskut të valvulës së shkarkimit është gjithashtu një element i veçantë. Depozitohet nga një lloj tjetër metali, i cili ka veti rezistente ndaj nxehtësisë, si dhe rezistencë ndaj stresit mekanik. Përveç këtyre vetive, faqja fundore e valvulave të shkarkimit është më pak e ndjeshme ndaj formimit të ndryshkut. Vërtetë, kjo pjesë në shumë valvola është bërë nga një material identik me metalin nga i cili është bërë pllaka.

Kokat e elementeve të hyrjes janë zakonisht të sheshta. Ky dizajn ka ngurtësinë e kërkuar dhe lehtësinë e ekzekutimit. Motorët e azhurnuar mund të pajisen me valvola diskale konkave. Ky model është pak më i lehtë se homologu standard, duke zvogëluar kështu forcën e inercisë.

Sa për homologët e shkarkimit, forma e kokës së tyre do të jetë e sheshtë ose konveks. Opsioni i dytë është më efikas, pasi siguron heqjen më të mirë të gazrave nga dhoma e djegies për shkak të dizajnit të tij të efektshëm. Plus pllaka konveks është më e qëndrueshme në krahasim me homologun e sheshtë. Nga ana tjetër, një element i tillë është më i rëndë, për shkak të së cilës vuan inercia e tij. Këto lloj pjesësh do të kërkojnë susta më të forta.

Gjithashtu, dizajni i rrjedhës së këtij lloji të valvulave është pak më ndryshe nga pjesët e marrjes. Për të siguruar shpërndarje më të mirë të nxehtësisë nga elementi, shiriti është më i trashë. Kjo rrit rezistencën ndaj ngrohjes së fortë të pjesës. Sidoqoftë, kjo zgjidhje ka një disavantazh - krijon një rezistencë më të madhe ndaj gazrave të larguar. Përkundër kësaj, prodhuesit ende e përdorin këtë model, sepse gazi i shkarkimit lirohet nën presion të fortë.

Sot ekziston një zhvillim inovativ i valvulave të ftohura me forcë. Ky modifikim ka një bërthamë të zbrazët. Natriumi i lëngshëm derdhet në zgavrën e tij. Kjo substancë avullohet kur nxehet fort (ndodhet afër kokës). Si rezultat i këtij procesi, gazi thith nxehtësinë nga muret metalike. Ndërsa ngrihet lart, gazi ftohet dhe kondensohet. Lëngu rrjedh poshtë në bazën, ku procesi përsëritet.

Në mënyrë që valvulat të sigurojnë ngushtësinë e ndërfaqes, një dhëmbë zgjidhet në sedilje dhe në disk. Isshtë bërë gjithashtu me një pjerrësi për të eliminuar hapin. Kur instaloni valvulat në motor, ato fërkohen me kokën.

Shtrëngimi i lidhjes sedilje me kokë ndikohet nga korrozioni i fllanxhës dhe pjesët e daljes shpesh vuajnë nga depozitat e karbonit. Për të zgjatur jetën e valvulës, disa motorë janë të pajisur me një mekanizëm shtesë që e kthen valvulën pak kur dalja është e mbyllur. Kjo largon depozitat e karbonit.

Ndonjëherë ndodh që fyelli i valvulës të prishet. Kjo do të bëjë që pjesa të bjerë në cilindër dhe të dëmtojë motorin. Për dështim, mjafton që boshti i boshtit të boshtit të bëjë disa revolucione inerciale. Për të parandaluar këtë situatë, prodhuesit e valvulave automatike mund të pajisin pjesën me një unazë mbajtëse.

Pak për tiparet e thembrave të valvulës. Kjo pjesë i nënshtrohet forcave të fërkimit pasi preket nga kamera e boshtit të shtizës. Që valvula të hapet, kameri duhet ta shtyjë atë me forcë të mjaftueshme për të shtypur sustën. Kjo njësi duhet të marrë vajosje të mjaftueshme, dhe në mënyrë që të mos konsumohet shpejt, ajo të forcohet. Disa dizajnerë motorësh përdorin kapakë të veçantë për të parandaluar konsumimin e shufrës, të cilat janë bërë nga materiale që janë rezistente ndaj ngarkesave të tilla.

Për të parandaluar që valvula të mbërthehet në mëngë gjatë ngrohjes, pjesa e kërcellit afër cembelit është pak më e hollë se pjesa afër thembrës. Për të rregulluar sustën e valvulës, bëhen dy brazda në fund të valvulave (në disa raste, një), në të cilat futen krisur e mbështetëses (një pllakë fikse ku mbështetet susta).

Sustat e valvulave

Susta ndikon në efikasitetin e valvulës. Neededshtë e nevojshme në mënyrë që koka dhe ndenjësja të sigurojnë një lidhje të ngushtë, dhe mjeti i punës nuk depërton përmes fistulës së formuar. Nëse kjo pjesë është shumë e ngurtë, kamera e boshtit shufër me gumga ose thembra e rrjedhës së valvulës shpejt do të konsumohet. Nga ana tjetër, një pranverë e dobët nuk do të jetë në gjendje të sigurojë një përshtatje të ngushtë midis dy elementeve.

Meqenëse ky element funksionon në kushte të ngarkesave që ndryshojnë me shpejtësi, ai mund të prishet. Prodhuesit e fuqisë elektrike përdorin lloje të ndryshme të sustave për të parandaluar prishjen e shpejtë. Në disa kohë, instalohen lloje të dyfishta. Ky modifikim zvogëlon ngarkesën në një element individual, duke rritur kështu jetën e tij të punës.

Në këtë model, burimet do të kenë një drejtim tjetër të kthesave. Kjo parandalon që grimcat e pjesës së thyer të futen midis kthesave të tjetrës. Çeliku i pranverës përdoret për të bërë këto elemente. Pas formimit të produktit, ai zbutet.

Në skajet, çdo sustë bluhet në mënyrë që e gjithë pjesa mbajtëse të jetë në kontakt me kokën e valvulës dhe pllakën e sipërme të bashkangjitur në kokën e cilindrit. Për të parandaluar oksidimin e pjesës, ajo është e veshur me një shtresë kadmiumi dhe e galvanizuar.

Përveç valvulave klasike të kohës, një valvul pneumatik mund të përdoret në automjete sportive. Në fakt, ky është i njëjti element, vetëm se vihet në lëvizje nga një mekanizëm i veçantë pneumatik. Falë kësaj, arrihet një saktësi e tillë e funksionimit që motori është i aftë të zhvillojë revolucione të pabesueshme - deri në 20 mijë.

Një zhvillim i tillë u shfaq që në vitet 1980. Kontriubon në hapjen / mbylljen më të qartë të vrimave, të cilat asnjë sustë nuk mund t’i sigurojë. Ky aktuator mundësohet nga gazi i kompresuar në një rezervuar mbi valvul. Kur kami godet valvulën, forca e goditjes është afërsisht 10 bar. Valvula hapet, dhe kur boshti i shigjetës dobëson ndikimin në thembrën e tij, gazi i kompresuar shpejt e kthen pjesën në vendin e saj. Për të parandaluar rënien e presionit për shkak të rrjedhjeve të mundshme, sistemi është i pajisur me një kompresor shtesë, rezervuari i të cilit është në një presion prej rreth 200 bar.

James Ellison, PBM Aprilia, Test i KRRT-së Jerez Shkurt 2012

Ky sistem përdoret në motorët e klasës MotoGP. Ky transport me një litër vëllim të motorit është i aftë të zhvillojë 20-21 mijë rrotullime të boshtit të boshtit. Një model me një mekanizëm të ngjashëm është një nga modelet e motorëve Aprilia. Fuqia e tij ishte një 240 kf e pabesueshme. Vërtetë, kjo është shumë për një automjet me dy rrota.

Udhëzime të valvulave

Roli i kësaj pjese në funksionimin e valvulës është të sigurojë që ajo të lëvizë në një vijë të drejtë. Mënga ndihmon gjithashtu për të ftohur shufrën. Kjo pjesë ka nevojë për vajosje të vazhdueshme. Përndryshe, shufra do t'i nënshtrohet stresit termik të vazhdueshëm dhe mënga shpejt do të konsumohet.

Materiali që mund të përdoret për prodhimin e mbështjellësve të tillë duhet të jetë rezistent ndaj nxehtësisë, të përballojë fërkimet e vazhdueshme, të heqë mirë nxehtësinë nga pjesa ngjitur dhe gjithashtu të përballojë temperaturat e larta. Kërkesa të tilla mund të plotësohen nga gize me pearlit gri, bronz alumini, qeramike me krom ose nikel kromi. Të gjitha këto materiale kanë një strukturë poroze, e cila ndihmon për të mbajtur vajin në sipërfaqen e tyre.

Shtrëngimi për valvulën e shkarkimit do të ketë hapësirë ​​pak më shumë midis rrjedhës sesa ekuivalenti i hyrjes. Kjo është për shkak të zgjerimit më të madh termik të valvulës së heqjes së gazit të mbeturinave.

Vende valvulash

Kjo është pjesa e kontaktit të pusit të kokës së cilindrit pranë secilit disk dhe cilindrit. Meqenëse kjo pjesë e kokës është e ekspozuar ndaj sforcimeve mekanike dhe termike, ajo duhet të ketë rezistencë të mirë ndaj nxehtësisë së lartë dhe ndikimeve të shpeshta (kur makina po udhëton shpejt, rpm boshti i shufrit është aq i lartë sa që valvulat bien fjalë për fjalë në sedilje).

Nëse blloku i cilindrit dhe koka e tij janë bërë nga aliazh alumini, sediljet e valvulave do të bëhen domosdoshmërisht prej çeliku. Gize tashmë përballet mirë me ngarkesa të tilla, kështu që shalë në këtë modifikim është bërë në kokë vetë.

Shalët plug-in janë gjithashtu në dispozicion. Ato janë bërë prej gize të lidhur ose çeliku rezistent ndaj nxehtësisë. Kështu që dhëmbi i elementit nuk konsumohet aq shumë, ajo kryhet duke shtresuar metalin rezistent ndaj nxehtësisë.

Selia e futjes është e fiksuar në pusin e kokës në mënyra të ndryshme. Në disa raste, shtypet brenda dhe në pjesën e sipërme të elementit bëhet një zakon, i cili mbushet me metalin e trupit të kokës gjatë instalimit. Kjo krijon integritetin e montimit nga metale të ndryshme.

Selia prej çeliku është e bashkangjitur duke ndezur majën në trupin e kokës. Ka shalë cilindrike dhe konike. Në rastin e parë, ato janë montuar në ndalesë, dhe e dyta kanë një hendek të vogël fundor.

Numri i valvulave në motor

Një motor standard me djegie me 4 goditje ka një bosht shufër me gumga dhe dy valvola për cilindër. Në këtë version, një pjesë është përgjegjëse për injektimin e një përzierje ajri ose thjesht ajri (nëse sistemi i karburantit ka injeksion të drejtpërdrejtë), dhe tjetra është përgjegjëse për heqjen e gazrave të shkarkimit në kolektorin e shkarkimit.

Funksionim më efikas në modifikimin e motorit, në të cilin ka katër valvola për cilindër - dy për secilën fazë. Falë këtij projekti, sigurohet një mbushje më e mirë e dhomës me një pjesë të re të VTS ose ajrit, si dhe heqja e përshpejtuar e gazrave të shkarkimit dhe ventilimi i zgavrës së cilindrit. Makinat filluan të pajisen me motorë të tillë duke filluar në vitet 70 të shekullit të kaluar, megjithëse zhvillimi i njësive të tilla filloi në gjysmën e parë të viteve 1910.

Deri më sot, për të përmirësuar funksionimin e njësive të energjisë, ekziston një zhvillim i motorit në të cilin ka pesë valvola. Dy për prizën, dhe tre për hyrjen. Një shembull i njësive të tilla janë modelet e shqetësimit Volkswagen-Audi. Edhe pse parimi i funksionimit të rripit të kohës në një motor të tillë është identik me versionet klasike, dizajni i këtij mekanizmi është i ndërlikuar, kjo është arsyeja pse zhvillimi novator është i shtrenjtë.

Një qasje e ngjashme jo standarde po merret edhe nga prodhuesi i automjeteve Mercedes-Benz. Disa motorë nga ky prodhues automjetesh janë të pajisur me tre valvola për cilindër (2 futje, 1 shkarkues). Për më tepër, dy priza shkëndija janë instaluar në secilën dhomë të tenxhere.

Prodhuesi përcakton numrin e valvulave sipas madhësisë së dhomës në të cilën hyjnë karburanti dhe ajri. Për të përmirësuar mbushjen e saj, është e nevojshme të sigurohet një fluks më i mirë i pjesës së freskët të BTC. Për ta bërë këtë, mund të rritni diametrin e vrimës, dhe bashkë me të edhe madhësinë e pllakës. Sidoqoftë, ky modernizim ka kufijtë e vet. Por është mjaft e mundur të instaloni një valvul shtesë të marrjes, kështu që prodhuesit e automjeteve po zhvillojnë vetëm modifikime të tilla të kokës së cilindrit. Meqenëse shpejtësia e marrjes është më e rëndësishme se shkarkimi (shkarkimi hiqet nën presionin e pistonit), atëherë me një numër të rastësishëm të valvulave, gjithmonë do të ketë më shumë elementë të marrjes.

Nga cilat janë bërë valvulat

Meqenëse valvulat funksionojnë nën temperaturë maksimale dhe stres mekanik, ato janë bërë prej metali që është rezistent ndaj faktorëve të tillë. Mbi të gjitha nxehet, dhe gjithashtu has stres mekanik, vendin e kontaktit midis sediljes dhe diskut të valvulës. Në shpejtësi të lartë të motorit, valvulat zhyten shpejt në sedilje, duke krijuar një goditje në skajet e pjesës. Gjithashtu, në procesin e djegies së një përzierje ajri dhe karburant, skajet e hollë të pllakës i nënshtrohen ngrohjes së mprehtë.

Përveç diskut të valvulës, mëngët e valvulës janë gjithashtu të theksuara. Faktorët negativë që çojnë në konsumimin e këtyre elementeve janë vajosja e pamjaftueshme dhe fërkimi i vazhdueshëm gjatë lëvizjes së shpejtë të valvulës.

Për këto arsye, kërkesat e mëposhtme u imponohen valvulave:

1. Ata duhet të vulosin hyrjen / daljen;
2. Me ngrohje të fortë, skajet e pllakës nuk duhet të deformojnë nga ndikimet në shalë;
3. Duhet të jetë i efektshëm në mënyrë që të mos krijohet rezistencë ndaj mediumit hyrës ose dalës;
4. Pjesa nuk duhet të jetë e rëndë;
5. Metali duhet të jetë i fortë dhe i qëndrueshëm;
6. Nuk duhet t'i nënshtrohet një oksidimi të fortë (kur makina rrallë ngas, skajet e kokave nuk duhet të ndryshken).

Pjesa që hapi vrimën në motorët me naftë nxehet deri në 700 gradë, dhe në analogët e benzinës - në 900 mbi zero. Situata është e komplikuar nga fakti që me një ngrohje kaq të fortë, valvula e hapur nuk ftohet. Valvula e daljes mund të bëhet nga çdo çelik i lidhur me aliazh të lartë që mund të përballojë nxehtësinë e lartë. Siç është përmendur tashmë, një valvul është bërë nga dy lloje të ndryshme metali. Koka është bërë prej lidhjeve me temperaturë të lartë dhe kërcelli është bërë prej çeliku karboni.

Sa i përket elementeve të hyrjes, ato ftohen nga kontakti me sediljen. Sidoqoftë, temperatura e tyre është gjithashtu e lartë - rreth 300 gradë, prandaj nuk lejohet që pjesa të deformohet kur nxehet.

Kromi shpesh përfshihet në lëndën e parë për valvulat, gjë që rrit stabilitetin e tij termik. Në procesin e djegies së benzinës, gazit ose karburantit naftë, lëshohen disa substanca që mund të ndikojnë në mënyrë agresive në pjesët metalike (për shembull, oksid plumbi). Nikeli, mangani dhe përbërjet e azotit mund të përfshihen në materialin e kokës së valvulës për të parandaluar reagimin e kundërt.

Dhe së fundmi. Nuk është sekret për askënd që në çdo motor, me kalimin e kohës, valvulat digjen. Këtu është një video e shkurtër në lidhje me arsyet për këtë:

ARSYE T WH CATAT E VALVOLAVE digjen në një motor makine 95% e shoferëve nuk e dinin atë

Pyetje dhe Përgjigje:

Çfarë bëjnë valvulat në një motor? Ndërsa hapen, valvulat e marrjes lejojnë që ajri i pastër (ose përzierja e ajrit/karburantit) të rrjedhë në cilindër. Valvulat e shkarkimit që janë të hapura i çojnë gazrat e shkarkimit në kolektorin e shkarkimit.

Si të kuptoni që valvulat janë djegur? Një tipar kryesor i valvulave të djegura është trefishi i motorit, pavarësisht nga rpm. Në të njëjtën kohë, fuqia e motorit zvogëlohet mirë, dhe konsumi i karburantit rritet.

Cilat pjesë hapin dhe mbyllin valvulat? Rrjedha e valvulës është e lidhur me kamerat e boshtit me gunga. Në shumë motorë modernë, ndërmjet këtyre pjesëve janë instaluar edhe ngritës hidraulikë.