Mekanisme pengedaran gas enjin, reka bentuk dan prinsip operasi

Mekanisme pengedaran gas (GRM) ialah satu set bahagian dan pemasangan yang membuka dan menutup injap masuk dan ekzos enjin pada masa tertentu. Tugas utama mekanisme pengedaran gas ialah bekalan bahan api udara atau bahan api tepat pada masanya (bergantung pada jenis enjin) ke ruang pembakaran dan pelepasan gas ekzos. Untuk menyelesaikan masalah ini, seluruh kompleks mekanisme berfungsi dengan lancar, beberapa daripadanya dikawal secara elektronik.

Bagaimana masanya

Dalam enjin moden, mekanisme pengedaran gas terletak di kepala silinder enjin. Ia terdiri daripada elemen utama berikut:

• Camshaft. Ini adalah produk reka bentuk yang kompleks, diperbuat daripada keluli tahan lama atau besi tuang dengan ketepatan tinggi. Bergantung pada reka bentuk pemasaan, aci sesondol boleh dipasang di kepala silinder atau dalam kotak engkol (pada masa ini susunan ini tidak digunakan). Ini adalah bahagian utama yang bertanggungjawab untuk pembukaan dan penutupan injap secara berurutan.

Aci mempunyai jurnal galas dan sesondol yang menolak batang injap atau pengayun. Bentuk sesondol mempunyai geometri yang ditakrifkan dengan ketat, kerana tempoh dan tahap pembukaan injap bergantung pada ini. Di samping itu, sesondol direka dalam arah yang berbeza untuk memastikan operasi silinder secara bergantian.

• Unit pemacu. Tork dari aci engkol dihantar melalui pemacu ke aci sesondol. Pemacu berbeza bergantung pada penyelesaian reka bentuk. Gear aci engkol adalah separuh saiz gear aci sesondol. Oleh itu, aci engkol berputar dua kali lebih cepat. Bergantung pada jenis pemacu, ia termasuk:

1. rantai atau tali pinggang;
2. gear aci;
3. penegang (roller ketegangan);
4. peredam dan kasut.

• Injap masuk dan ekzos. Ia terletak pada kepala silinder dan merupakan rod dengan kepala rata pada satu hujung, dipanggil poppet. Injap masuk dan keluar berbeza dalam reka bentuk. Salur masuk dibuat dalam satu bahagian. Ia juga mempunyai pinggan yang lebih besar untuk mengisi silinder dengan lebih baik dengan cas baru. Alur keluar biasanya diperbuat daripada keluli tahan haba dan mempunyai batang berongga untuk penyejukan yang lebih baik, kerana ia terdedah kepada suhu yang lebih tinggi semasa operasi. Di dalam rongga terdapat pengisi natrium yang mudah cair dan mengeluarkan sebahagian haba dari plat ke batang.

Kepala injap diserong untuk memberikan kesesuaian yang lebih ketat pada lubang di kepala silinder. Tempat ini dipanggil pelana. Sebagai tambahan kepada injap itu sendiri, elemen tambahan disediakan dalam mekanisme untuk memastikan operasi yang betul:

1. Mata air. Kembalikan injap ke kedudukan asalnya selepas menekan.
2. Pengedap batang injap. Ini adalah pengedap khas yang menghalang minyak daripada memasuki ruang pembakaran di sepanjang batang injap.
3. Sesendal panduan. Dipasang di dalam perumah kepala silinder dan menyediakan pergerakan injap yang tepat.
4. Rusks. Dengan bantuan mereka, spring dilekatkan pada batang injap.

• Penolak. Melalui penolak, daya dihantar dari camshaft cam ke rod. Diperbuat daripada keluli berkekuatan tinggi. Mereka terdiri daripada pelbagai jenis:

1. mekanikal - cermin mata;
2. penggelek;
3. pemampas hidraulik.

Jurang haba antara penolak mekanikal dan lobus aci sesondol dilaraskan secara manual. Kompensator hidraulik atau tapet hidraulik secara automatik mengekalkan kelegaan yang diperlukan dan tidak memerlukan pelarasan.

• Lengan goyang atau tuas. Rocker mudah ialah tuas dua lengan yang melakukan pergerakan goyang. Dalam susun atur yang berbeza, lengan goyang boleh berfungsi secara berbeza.
• Sistem pemasaan injap boleh ubah. Sistem ini tidak dipasang pada semua enjin. Butiran lanjut mengenai peranti dan prinsip operasi CVVT boleh didapati dalam artikel berasingan di laman web kami.

Penerangan tentang masa

Operasi mekanisme pengagihan gas sukar untuk dipertimbangkan secara berasingan daripada kitaran operasi enjin. Tugas utamanya ialah membuka dan menutup injap dalam masa untuk tempoh masa tertentu. Oleh itu, pada lejang pengambilan, salur masuk terbuka, dan pada lejang ekzos, ekzos terbuka. Iaitu, sebenarnya, mekanisme mesti melaksanakan pemasaan injap yang dikira.

Secara teknikalnya seperti ini:

1. Aci engkol menghantar tork melalui pemacu ke aci sesondol.
2. Camshaft cam menekan pada penolak atau rocker.
3. Injap bergerak di dalam kebuk pembakaran, membenarkan akses kepada cas baru atau gas ekzos.
4. Selepas sesondol melepasi fasa tindakan aktif, injap kembali ke tempatnya di bawah tindakan spring.

Perlu juga diperhatikan bahawa untuk kitaran penuh, aci sesondol membuat 2 pusingan, secara bergantian membuka injap pada setiap silinder, bergantung pada susunan di mana ia berfungsi. Iaitu, sebagai contoh, dengan skema operasi 1-3-4-2, injap masuk pada silinder pertama dan injap ekzos pada keempat akan terbuka serentak. Dalam injap kedua dan ketiga akan ditutup.

Jenis mekanisme pengagihan gas

Enjin mungkin mempunyai skema pemasaan yang berbeza. Pertimbangkan klasifikasi berikut.

Mengikut kedudukan camshaft

Terdapat dua jenis kedudukan aci sesondol:

• bawah;
• atas.

Di kedudukan yang lebih rendah, aci sesondol terletak pada blok silinder di sebelah aci engkol. Kesan dari sesondol melalui penolak dihantar ke lengan goyang, menggunakan rod khas. Ini adalah rod panjang yang menyambungkan pushrod di bahagian bawah dengan rocker arm di bahagian atas. Lokasi yang lebih rendah tidak dianggap paling berjaya, tetapi mempunyai kelebihannya. Khususnya, sambungan yang lebih dipercayai antara camshaft dan crankshaft. Peranti jenis ini tidak digunakan dalam enjin moden.

Di kedudukan atas, aci sesondol berada di kepala silinder, tepat di atas injap. Dalam kedudukan ini, beberapa pilihan untuk mempengaruhi injap boleh dilaksanakan: menggunakan penolak rocker atau tuil. Reka bentuk ini lebih ringkas, lebih dipercayai dan lebih padat. Kedudukan atas aci sesondol telah menjadi lebih biasa.

Mengikut bilangan aci sesondol

Enjin dalam talian boleh dilengkapi dengan satu atau dua aci sesondol. Enjin dengan aci sesondol tunggal ditetapkan dengan singkatan SOHC(Aci Sesondol Atas Tunggal), dan dengan dua - DOHC(Double Overhead Camshaft). Satu aci bertanggungjawab untuk membuka injap masuk, dan satu lagi untuk ekzos. Enjin-V menggunakan empat aci sesondol, dua untuk setiap tebing silinder.

Mengikut bilangan injap

Bentuk aci sesondol dan bilangan sesondol akan bergantung kepada bilangan injap setiap silinder. Mungkin terdapat dua, tiga, empat atau lima injap.

Pilihan paling mudah ialah dengan dua injap: satu untuk pengambilan, satu lagi untuk ekzos. Enjin tiga injap mempunyai dua injap masuk dan satu injap ekzos. Dalam versi dengan empat injap: dua pengambilan dan dua ekzos. Lima injap: tiga untuk pengambilan dan dua untuk ekzos. Lebih banyak injap pengambilan, lebih banyak campuran udara-bahan api memasuki kebuk pembakaran. Sehubungan itu, kuasa dan dinamik enjin meningkat. Untuk membuat lebih daripada lima tidak akan membenarkan saiz kebuk pembakaran dan bentuk aci sesondol. Empat injap yang paling biasa digunakan setiap silinder.

Mengikut jenis pemanduan

Terdapat tiga jenis pemacu aci sesondol:

1. gear. Pilihan pemacu ini hanya boleh dilakukan jika aci sesondol berada di kedudukan bawah blok silinder. Crankshaft dan camshaft digerakkan oleh gear. Kelebihan utama unit sedemikian ialah kebolehpercayaan. Apabila aci sesondol berada di kedudukan teratas dalam kepala silinder, kedua-dua pemacu rantai dan tali pinggang digunakan.
2. Rantai. Pemacu ini dianggap lebih dipercayai. Tetapi penggunaan rantai memerlukan syarat khas. Untuk melembapkan getaran, peredam dipasang, dan ketegangan rantai dikawal oleh penegang. Beberapa rantai boleh digunakan bergantung pada bilangan aci.
   

   Sumber rantaian cukup untuk purata 150-200 ribu kilometer.

   Masalah utama pemacu rantai dianggap sebagai kerosakan pada penegang, peredam atau putus pada rantai itu sendiri. Dengan ketegangan yang tidak mencukupi, rantai semasa operasi boleh tergelincir di antara gigi, yang membawa kepada pelanggaran pemasaan injap.

   Membantu melaraskan ketegangan rantai secara automatik penegang hidraulik. Ini adalah omboh yang menekan pada kasut yang dipanggil. Kasut itu dilekatkan terus pada rantai. Ini adalah sekeping dengan salutan khas, melengkung dalam arka. Di dalam penegang hidraulik terdapat pelocok, spring dan rongga kerja untuk minyak. Minyak memasuki penegang dan menolak silinder ke tahap yang betul. Injap menutup laluan minyak dan omboh mengekalkan ketegangan rantai yang betul pada setiap masa. Kompensator hidraulik dalam tali pinggang masa beroperasi pada prinsip yang sama. Peredam rantai menyerap sisa getaran yang belum dibasahi oleh kasut. Ini menjamin operasi pemacu rantai yang sempurna dan tepat.

   Masalah terbesar boleh datang dari litar terbuka.

   Camshaft berhenti berputar, tetapi crankshaft terus berputar dan menggerakkan omboh. Bahagian bawah omboh mencapai cakera injap, menyebabkan ia berubah bentuk. Dalam kes yang paling teruk, blok silinder juga mungkin rosak. Untuk mengelakkan perkara ini daripada berlaku, rantai dua baris kadangkala digunakan. Jika satu pecah, yang lain terus bekerja. Pemandu akan dapat membetulkan keadaan tanpa akibat.

3. tali pinggang.Pemacu tali pinggang tidak memerlukan pelinciran, tidak seperti pemacu rantai.
   

   Sumber tali pinggang juga terhad dan purata 60-80 ribu kilometer.

   Tali pinggang bergigi digunakan untuk cengkaman dan kebolehpercayaan yang lebih baik. Yang ini lebih mudah. Tali pinggang yang patah dengan enjin hidup akan mempunyai akibat yang sama seperti rantai yang patah. Kelebihan utama pemacu tali pinggang adalah kemudahan operasi dan penggantian, kos rendah dan operasi yang senyap.

Operasi enjin, dinamik dan kuasanya bergantung pada fungsi yang betul bagi keseluruhan mekanisme pengagihan gas. Semakin besar bilangan dan isipadu silinder, semakin kompleks peranti penyegerakan itu. Adalah penting bagi setiap pemandu untuk memahami struktur mekanisme untuk melihat kerosakan dalam masa.