Mühərrikin klapan mexanizmi, onun cihazı və iş prinsipi

Vana mexanizmi, hava-yanacaq qarışığının mühərrik silindrlərinə vaxtında verilməsini və işlənmiş qazların sonradan buraxılmasını təmin edən birbaşa vaxt ötürücüdür. Sistemin əsas elementləri, digər şeylərlə yanaşı, yanma kamerasının sıxlığını təmin etməli olan klapanlardır. Onlar ağır yüklər altındadırlar, buna görə də onların işi xüsusi tələblərə tabedir.

Valf mexanizminin əsas elementləri

Mühərrikin düzgün işləməsi üçün hər silindrdə ən azı iki klapan, suqəbuledici və egzoz lazımdır. Klapanın özü bir boşqab şəklində bir kök və başdan ibarətdir. Oturacaq klapan başlığının silindr başlığı ilə birləşdiyi yerdir. Giriş klapanlarının baş diametri egzoz klapanlarından daha böyükdür. Bu, yanma kamerasının hava-yanacaq qarışığı ilə daha yaxşı doldurulmasını təmin edir.

Mexanizmin əsas elementləri:

• suqəbuledici və egzoz klapanları - yanma kamerasından hava-yanacaq qarışığına və işlənmiş qazlara daxil olmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur;
• bələdçi kolları - klapanların dəqiq hərəkət istiqamətini təmin etmək;
• yay - klapanı orijinal vəziyyətinə qaytarır;
• klapan oturacağı - plitənin silindr başlığı ilə təmas yeri;
• krakerlər - yay üçün bir dəstək kimi xidmət edir və bütün quruluşu düzəldir);
• klapan kök möhürləri və ya yağ slinger üzükləri - yağın silindrə daxil olmasının qarşısını alır;
• itələyici - eksantrik mili camından təzyiqi ötürür.

Eksantrik şaftındakı camlar, orijinal vəziyyətinə qayıtmaq üçün yay yüklü olan klapanları sıxır. Yay çubuğa kraker və yay plitəsi ilə bağlanır. Rezonans titrəmələri azaltmaq üçün çubuqda bir deyil, çox yönlü sarğı ilə iki yay quraşdırıla bilər.

Bələdçi qolu silindrik bir parçadır. Sürtünməni azaldır və çubuğun hamar və düzgün işləməsini təmin edir. Əməliyyat zamanı bu hissələr də gərginliyə və temperatura məruz qalır. Buna görə də, onların istehsalı üçün aşınmaya davamlı və istiliyədavamlı ərintilər istifadə olunur. Egzoz və suqəbuledici klapan kolları yük fərqinə görə bir qədər fərqlidir.

Vana mexanizmi necə işləyir

Valflar daim yüksək temperatur və təzyiqlərə məruz qalır. Bu, bu hissələrin dizaynına və materiallarına xüsusi diqqət yetirməyi tələb edir. Bu, xüsusilə egzoz qrupuna aiddir, çünki isti qazlar oradan çıxır. Benzinli mühərriklərdə işlənmiş klapan lövhəsi 800˚C - 900˚C, dizel mühərriklərində isə 500˚C - 700C-ə qədər qızdırıla bilər. Giriş klapanının boşqabındakı yük bir neçə dəfə azdır, lakin 300˚С-ə çatır, bu da olduqca çoxdur.

Buna görə də onların istehsalında ərinti əlavələri olan istiliyədavamlı metal ərintiləri istifadə olunur. Bundan əlavə, egzoz klapanları adətən natriumla doldurulmuş içi boş bir gövdəyə malikdir. Bu, daha yaxşı termoregulyasiya və plitənin soyuması üçün lazımdır. Çubuğun içindəki natrium əriyir, axır və istiliyin bir hissəsini boşqabdan götürərək çubuğa ötürür. Bu şəkildə hissənin həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını almaq olar.

Əməliyyat zamanı yəhərdə karbon yataqları əmələ gələ bilər. Bunun baş verməsinin qarşısını almaq üçün, klapan döndərmək üçün dizaynlar istifadə olunur. Oturacaq, daha sıx təmas üçün birbaşa silindr başlığına basılan yüksək möhkəmlikli polad ərintisi üzükdür.

Bundan əlavə, mexanizmin düzgün işləməsi üçün tənzimlənən istilik boşluğunu müşahidə etmək lazımdır. Yüksək temperatur hissələrin genişlənməsinə səbəb olur ki, bu da klapanın işləməməsinə səbəb ola bilər. Eksantrik mili camları və itələyicilər arasındakı boşluq müəyyən bir qalınlıqdakı xüsusi metal yuyucuları və ya itələyicilərin özlərini (eynəklər) seçməklə tənzimlənir. Mühərrik hidravlik qaldırıcılardan istifadə edirsə, boşluq avtomatik olaraq tənzimlənir.

Çox böyük bir boşluq boşluğu klapanın tam açılmasına mane olur və buna görə də silindrlər təzə qarışıqla daha az səmərəli şəkildə doldurulacaq. Kiçik bir boşluq (və ya onun olmaması) klapanların tamamilə bağlanmasına imkan verməyəcək, bu da klapanların yanmasına və mühərrikin sıxılmasının azalmasına səbəb olacaqdır.

Vanaların sayına görə təsnifat

Dörd vuruşlu mühərrikin klassik versiyası işləmək üçün hər silindrdə yalnız iki klapan tələb edir. Ancaq müasir mühərriklər güc, yanacaq sərfiyyatı və ətraf mühitə hörmət baxımından getdikcə daha çox tələblərlə üzləşirlər, buna görə də bu, onlar üçün artıq kifayət deyil. Klapanlar nə qədər çox olarsa, silindri yeni yüklə doldurmaq bir o qədər səmərəli olar. Müxtəlif dövrlərdə mühərriklərdə aşağıdakı sxemlər sınaqdan keçirildi:

• üç klapan (giriş - 2, çıxış - 1);
• dörd klapan (giriş - 2, egzoz - 2);
• beş klapan (giriş - 3, egzoz - 2).

Silindrlərin daha yaxşı doldurulması və təmizlənməsi silindr başına daha çox klapanla əldə edilir. Lakin bu, mühərrikin dizaynını çətinləşdirir.

Bu gün silindr başına 4 klapan olan ən məşhur mühərriklər. Bu mühərriklərdən birincisi 1912-ci ildə Peugeot Gran Prix-də peyda oldu. O dövrdə bu həll geniş istifadə edilmədi, lakin 1970-ci ildən bu qədər klapanlı kütləvi istehsal olunan avtomobillər fəal şəkildə istehsal olunmağa başladı.

Sürücü dizaynı

Eksantrik mili və vaxt sürücüsü klapan mexanizminin düzgün və vaxtında işləməsinə cavabdehdir. Hər bir mühərrik növü üçün eksantrik vallarının dizaynı və sayı fərdi olaraq seçilir. Bir hissə, müəyyən bir formalı kameraların yerləşdiyi bir mildir. Döndükdə, itələyici çubuqlara, hidravlik qaldırıcılara və ya rokçu qollarına təzyiq edir və klapanları açır. Dövrənin növü xüsusi mühərrikdən asılıdır.

Eksantrik mili birbaşa silindr başlığında yerləşir. Ona gedən sürücü krank şaftından gəlir. Bu zəncir, kəmər və ya dişli ola bilər. Ən etibarlı zəncirdir, lakin bunun üçün köməkçi qurğular lazımdır. Məsələn, bir zəncir vibrasiya damperi (damper) və bir gərginlik. Eksantrik şaftının fırlanma sürəti krank şaftının fırlanma sürətinin yarısıdır. Bu, onların əlaqələndirilmiş işini təmin edir.

Eksantrik millərin sayı klapanların sayından asılıdır. İki əsas sxem var:

• SOHC - bir mil ilə;
• DOHC - iki dalğa.

Bir eksantrik mili üçün yalnız iki klapan kifayətdir. O, fırlanır və növbə ilə giriş və çıxış klapanlarını açır. Ən çox yayılmış dörd klapanlı mühərriklərdə iki eksantrik mili var. Biri suqəbuledici klapanların işləməsinə, digəri isə egzoz klapanlarına zəmanət verir. V tipli mühərriklər dörd eksantrik mili ilə təchiz edilmişdir. Hər tərəfdən iki.

Eksantrik mili camları klapan sapını birbaşa itələmir. Bir neçə növ "vasitəçi" var:

• diyircəkli qollar (roker qolu);
• mexaniki itələyicilər (eynəklər);
• hidravlik itələyicilər.

Roller qolları üstünlük təşkil edir. Roker qolları adlanan oxlarda yellənir və hidravlik itələyiciyə təzyiq göstərir. Sürtünməni azaltmaq üçün qolda camla birbaşa təmasda olan bir rulon təmin edilir.

Başqa bir sxemdə, birbaşa çubuqda yerləşən hidravlik itələyicilər (boşluq kompensatorları) istifadə olunur. Hidravlik kompensatorlar avtomatik olaraq istilik boşluğunu tənzimləyir və mexanizmin daha hamar və səssiz işləməsini təmin edir. Bu kiçik hissə bir piston və yayı olan bir silindrdən, yağ keçidlərindən və bir yoxlama klapanından ibarətdir. Hidravlik itələyici mühərrikin yağlama sistemindən alınan yağla işləyir.

Mexanik itələyicilər (eynəklər) bir tərəfdən qapalı kollardır. Onlar silindr başının korpusuna quraşdırılır və qüvvəni birbaşa klapan sapına ötürür. Onun əsas çatışmazlıqları soyuq mühərriklə işləyərkən boşluqları və döymələri vaxtaşırı tənzimləmək ehtiyacıdır.

Əməliyyat zamanı səs-küy

Əsas klapan nasazlığı soyuq və ya isti mühərrikin döyülməsidir. Soyuq mühərriki döymək, temperatur yüksəldikdən sonra yox olur. Onlar qızdırıldıqda və genişləndikdə, istilik boşluğu bağlanır. Bundan əlavə, hidravlik qaldırıcılara lazımi həcmdə axmayan yağın viskozitesi səbəb ola bilər. Kompensatorun yağ kanallarının çirklənməsi də xarakterik vuruşun səbəbi ola bilər.

Vanalar yağlama sistemindəki aşağı yağ təzyiqi, çirkli yağ filtri və ya yanlış termal boşluq səbəbindən isti mühərriki döyə bilər. Parçaların təbii aşınmasını da nəzərə almaq lazımdır. Arızalar klapan mexanizminin özündə ola bilər (yayın aşınması, bələdçi qolu, hidravlik kranlar və s.).

Boşluq tənzimlənməsi

Tənzimləmələr yalnız soyuq mühərrikdə edilir. Cari istilik boşluğu müxtəlif qalınlığın xüsusi düz metal probları ilə müəyyən edilir. Rokçu qollarındakı boşluğu dəyişdirmək üçün dönən xüsusi bir tənzimləyici vint var. Bir itələyici və ya şimləri olan sistemlərdə tənzimləmə tələb olunan qalınlığın hissələrini seçməklə aparılır.

İticələri (stəkanları) və ya yuyucuları olan mühərriklər üçün klapanların tənzimlənməsi üçün addım-addım prosesi nəzərdən keçirin:

1. Mühərrik klapan qapağını çıxarın.
2. Krank mili elə çevirin ki, birinci silindrin pistonu yuxarı ölü nöqtədə olsun. Bunu işarələrlə etmək çətindirsə, qığılcım fişini çıxara və quyuya bir tornavida daxil edə bilərsiniz. Onun maksimum yuxarı hərəkəti ölü mərkəz olacaq.
3. Bir dəst ölçmə cihazından istifadə edərək, tıxaclara basmayan kameraların altındakı klapan boşluğunu ölçün. Probun sıx, lakin çox sərbəst olmayan bir yeri olmalıdır. Valf nömrəsini və boşluq dəyərini qeyd edin.
4. 360-cü silindr pistonunu TDC-yə gətirmək üçün krank mili bir dövrə (4°) çevirin. Qalan klapanların altındakı boşluğu ölçün. Məlumatları yazın.
5. Hansı klapanların tolerantlıqdan kənar olduğunu yoxlayın. Əgər varsa, istədiyiniz qalınlığın itələyicilərini seçin, eksantrik vallarını çıxarın və yeni eynəklər quraşdırın. Bu proseduru tamamlayır.

Hər 50-80 min kilometrdən bir boşluqları yoxlamaq tövsiyə olunur. Standart boşluq dəyərləri avtomobilin təmiri təlimatında tapıla bilər.

Nəzərə alın ki, suqəbuledici və işlənmiş klapanların boşluqları bəzən fərqli ola bilər.

Düzgün tənzimlənmiş və tənzimlənmiş qaz paylama mexanizmi daxili yanma mühərrikinin hamar və vahid işləməsini təmin edəcəkdir. Bu, həm də mühərrik resurslarına və sürücünün rahatlığına müsbət təsir göstərəcək.