| индикатор | ||
| -10 | 0. 128 | 44.1 |
| -5 | 0.131 | 45.4 |
| 0 | 0.135 | 46.8 |
| 10 | 0.143 | 49.4 |
| 20 | 0.15 | 52 |
Если выполнена правильная регулировка клапанов, то у Вас не будет проблем с ГРМ: в противном случае синхронизация работы цилиндров будет нарушена и двигатель не сможет функционировать с максимальной эффективностью.
При этом сохраняется наилучшая приемистость двигателя и оптимальный расход горючего. Но возникает вопрос: для чего нужен зазор в клапанах? Дело в том, что они закрываются благодаря специальной пружине, упирающейся в кулачок. Чтобы он не смог помешать закрыться полностью клапану, необходимо выставить определенный зазор. И здесь еще нужно учитывать нагревание стержня клапана (впускного до 300-400, выпускного до 700-900 градусов), что вызывает увеличение его длины. Если распредвал расположен сверху, то он напрямую или посредством коромысла воздействует на стержень, что вызывает его повышенный износ. Для недопущения подобного развития событий торец клапана в некоторых моделях авто накрывают «стаканом»: между ним и кулачком распределительного вала ставят регулировочные шайбы. В других моделях авто присутствуют коромысла: тогда регулировка между металлическими деталями производится посредством винтов и контргаек.
Гидрокомпенсаторы устанавливаются на двигатели, имеющие более двух клапанов на один цилиндр.
Каждый из этих вариантов рассматривается отдельно.
Подобный способ регулировки хорош для двигателей, находящихся в эксплуатации длительное время, т. к. прибор и рейка при измерении учитывают выработки на поверхностях деталей. Ход процедуры:
При использовании в качестве топлива газа, данный параметр вырастает на 50-70 градусов. Такое повышение само по себе неопасно: клапан не прогорит и не разрушится.
Регулировка клапана как раз для того и нужна, чтобы компенсировать это износ. Изнашиваются и кулачки распредвала и части привода клапана, в этом случае образуется зазор между распредвалом и клапанным механизмом, а это тоже ухудшает работу двигателя.
Прислушайтесь к мнению мастера и не откладывайте эту процедуру, чтобы потом не пришлось выкладывать кругленькую сумму за ремонт всего двигателя.
Зазоры в клапанах должны быть минимально возможными. Что бы обеспечивать открытие и закрытие клапанов. Без задержки на преодоление зазора.
И какую конструкцию ГРМ не взять везде есть поверхности которые изнашиваются между собой.
Но при увеличенном зазоре он откроется позже. После того кого как поршень начнет движение вверх. Клапан какое то время будет закрыт. Поршень встретит сопротивление в такте выброса выхлопных газов. Закроется раньше. Не будет возможности всем газам выйти из камеры сгорания Это повлияет на мощность двигателя.
В процессе работы клапана постоянно ударяются по седлу и в момент соприкасания проворачиваются. Всё это приводит к износу седла и клапана. В результате клапан поднимается вверх. И как следствие уменьшается зазор между клапаном и коромыслом.
При нагреве двигателя клапана перестанут плотно закрываться. Не произойдет полноценного сжатия топлива. Снизится компрессия в цилиндрах двигателя. При низкой компрессии топливо в цилиндрах сгорает не полностью. Вследствие чего образуется сажа. Топливо начинает догорать в последующих циклах работы двигателя. Возникает местный перегрев элементов поршневой группы. В первую очередь страдают клапана. Так как через них прорывается пламя из камеры сгорания.
Гидрокомпенсатор располагается между кулачком распредвала и клапаном. При работающем двигателе масло под давлением подаётся в полость компенсатора. В нем происходит расширение полости под давлением масла. И зазоры полностью убираются. При нажатии кулачка на компенсатор. Он начинает движение. Канал подающий давление масла перекрывается. Масло попадает в замкнутое пространство. И не дает внутренней полости компенсатора сжаться. В результате усилие от кулачка передаётся на клапан. Как видим тепловые зазоры убираются сразу. После того как давление масла расширило полость компенсатора. И движение кулачков передается на клапан без зазоров.
Требуется постоянная регулировка тепловых зазоров клапанов.
Важно знать порядок работы цилиндров для каждого двигателя. Чтобы регулировать клапана именно того цилиндра который находится в ВМТ именно в момент сжатия.
Когда поршень совершает сжатие топлива. В этот момент впускной и выпускной клапаны закрыты.
По окончании необходимо проворачивать коленвал по часовой стрелке до достижения следующим поршнем положения ВМТ согласно схемы работы.
км, для иномарок — каждые 30 тыс. или 45 тыс. км. Дело в том, что при изменении просветов сдвигаются фазы газораспределения. Двигатель в этом случае начинает работать с перебоями из-за недостатка или избытка топлива. В наиболее запущенных случаях пропадёт компрессия (мотор просто не заведётся) или клапаны встретятся с поршнями (потребуется капитальный ремонт устройства). Последнее справедливо как для бензиновых, так и для дизельных двигателей.| Угол поворота коленчатого вала, градусы | Цилиндр, в котором происходит такт сжатия | Номера регулируемых кулачков |
| 0 | 4 | 6, 8 |
| 180 | 2 | 4, 7 |
| 270 | 1 | 1, 3 |
| 360 | 3 | 2, 5 |
Процесс регулировки различается в зависимости от модели ВАЗ.
Так, на ВАЗ 2106 зазоры в клапанном механизме регулируются с помощью винта с контргайкой.
На ВАЗ 2108–09 для этого используются регулировочные шайбы, а величина просвета определяется с помощью плоских щупов.
Раньше, во времена СССР, для точной настойки зазоров клапанов использовалась специальная рейка с индикатором.
Регулировка зазоров двигателя ВАЗ 2106 выполняется сразу, без промежуточных измерений. На ВАЗ 2108–09 следует использовать набор регулировочных шайб. После измерения просвета старая шайба вытаскивается, а на её место, с учётом проведённых измерений, подбирается новая.
Для замены шайб нужен специальный съёмник.
При регулировке зазоров сначала снимается клапанная крышка, а затем устанавливается съёмник.
При регулировке зазоров клапанов тип двигателя (бензиновый, дизельный или газовый) абсолютно не важен. Значение имеет лишь конструкция узла «клапан — толкатель — распредвал». Изменяя зазоры, можно на несколько градусов сдвинуть фазы газораспределения (моменты открытия и закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала).
Сдвиг фаз происходит при смещении распредвала относительно коленчатого вала путём перестановки цепи или ремня ГРМ. Обычно такая регулировка нужна только при форсировании двигателей или чип-тюнинге, поэтому здесь мы её рассматривать не будем.
В современных двигателях часто используются гидрокомпенсаторы. С их помощью происходит регулировка клапанов под действием пружины и подача масла из системы смазки двигателя. Другими словами, гидрокомпенсаторы автоматически регулируют зазоры на работающем двигателе.
Как отрегулировать клапанные зазоры на иномарках
Прежде всего, с помощью инструкции по ремонту и обслуживанию вашего авто определяем тип двигателя. Дело в том, что на некоторых иномарках может быть до десяти видов моторов на одной модели автомобиля. Там же указан инструмент, необходимый для регулировки и установки меток ГРМ. Однако, в большинстве случаев достаточно набора гаечных ключей и плоских щупов. Рассмотрим особенности регулировки зазоров на Mitsubishu ASX 1.
6 с бензиновым и дизельным двигателем.
Бензиновый двигатель
Для этого следует выполнить следующие действия:
Дизельный двигатель
Иногда Mitsubishu ASX 1.6 может быть укомплектован дизельным двигателем. В этом случае регулировка клапанов осуществляется с помощью болтов в толкателях.
Основные признаки неправильно проведённых работ
Если зазоры клапанов установлены правильно, двигатель будет работать тихо и ровно. При увеличенных промежутках он будет издавать посторонние стуки и шумы, при уменьшенных — будет работать неравномерно. Дальнейшая эксплуатация такого автомобиля невозможна, необходимо выполнить ремонт самостоятельно или обратиться в сервисный центр. В противном случае вы можете лишиться автомобиля.
Беспроблемная эксплуатация вашего автомобиля во многом определяется регулярными операциями по настройке зазоров клапанного механизма. Периодичность этих операций устанавливается производителем, а технология регулировки довольно проста и не требует специальных знаний и умений.
Удачи на дорогах!
Источник
Видео
Влияние неправильной регулировки клапанов на работу двигателя
Зачем и нужно ли — РЕГУЛИРОВАТЬ КЛАПАНА? Знать ОБЯЗАТЕЛЬНО!
так стучат клапана ВАЗ
Пример Зажатого Клапана в Двигателе ВАЗ 2109 2 Часть
Эксперимент: работа двигателя при больших зазорах клапанов
Троит Ваз 2114 8-ми клоп, Зажаты клапана !!
Koenigsegg изнутри: двигатель Freevalve со свободными клапанами
Регулировка клапанов ВАЗ 2106 1990г. [© Игорь Шурар 2018]
Регулировка клапанов ЗМЗ 402 (24д, УМЗ)
Регулировка клапанов МТЗ-80, 82 двигатель д-240, смд-14 18 21.
Как работает двигатель внутреннего сгорания?
Понравилось?
Поделитесь с друзьями
Если вы похожи на большинство водителей, ваше понимание того, как работает автомобильный двигатель, сводится к простому ощущению, что вы заправляете бензин, начинается какой-то пожар, и вы двигаетесь вперед.
Для большинства водителей это вся информация, которую они хотят знать.
Но любопытному читателю всегда нужно больше.
Итак, как работает автомобильный двигатель?
Думайте о двигателе вашего автомобиля как о большом воздушном насосе, потому что это именно то, чем он является. Бензин, поршни, свечи зажигания — все это облегчает прокачку воздуха через двигатель, генерируя тем самым мощность. Существует множество различных типов воздушных насосов, но в случае двигателя внутреннего сгорания энергия, необходимая для прокачки, генерируется путем смешивания воздуха с топливом и поджигания этой смеси.
Все начинается с воздуха снаружи машины. Этот воздух фильтруется воздушным фильтром, а затем немедленно смешивается с топливом либо через карбюратор (в старых автомобилях), либо через систему впрыска топлива. Эта смесь топлива и воздуха идет через впускной коллектор, который направляет ее к головке(ам) цилиндров.
Головка цилиндров действует как своего рода привратник между впускной камерой и камерой сгорания (цилиндрами). При этом в большинстве автомобилей стоит четыре, шесть или восемь камер сгорания, и если все эти камеры одновременно воспламенят свою воздушно-топливную смесь, двигатель не может работать плавно или генерировать достаточно энергии.
Поэтому, чтобы мотор работал бесперебойно и эффективно, подача топливной смеси и искра, которая вызывает взрыв, должны быть точно рассчитаны по тайм-ауту.
Чтобы это произошло, требуются клапаны, и важно, чтобы эти клапаны открывались в нужный момент. В автомобильном двигателе эти клапаны являются частью головки цилиндров, и они открываются и закрываются вращением распределительного вала, который работает внутри двигателя, используя удлиненные лепестки, чтобы толкать клапаны в открытое положение. При открытом впускном клапане цилиндр заполнен топливной смесью. Далее автомобилю нужно распределить искру в камере сгорания — для этого используется дистрибьютор. Распределительный вал и распределитель соединены шестернями, чтобы распределитель всегда «знал», какой цилиндр нуждается в искре.
Когда впускной клапан открывается, распределитель посылает искру через провод свечи зажигания к свече зажигания. Это создает искру внутри цилиндра, которая, в свою очередь, вызывает взрыв. Этот взрыв опускает поршень вниз, толкая его к коленвалу, что приводит к вращению коленвала.
Одновременно выпускные клапаны выпускают остатки сгоревшей топливной смеси, направляя их через выхлопную систему и фильтруя их по пути.
Это так все просто. Чем больше воздуха вы прокачиваете, тем больше энергии вы производите.
Примечание: бензиновые и дизельные двигатели с искровым зажиганием отличаются тем, как они подают и поджигают топливо. В двигателе с искровым зажиганием топливо смешивается с воздухом и затем вводится в цилиндр во время процесса впуска. После того, как поршень сжимает топливовоздушную смесь, искра зажигает ее, вызывая сгорание. Расширение газов сгорания толкает поршень во время рабочего хода.
В дизельном двигателе в двигатель вводится только воздух и затем сжимается. Далее в дизельном двигателе топливо распыляется в горячий сжатый воздух с подходящей, измеренной скоростью, вызывая его воспламенение.
Важно: за последние 30 лет научные исследования и разработки помогли производителям сократить выбросы ДВС в загрязняющие вещества, такие как оксиды азота (NOx) и твердые частицы (ТЧ), более чем на 99% в соответствии со стандартами выбросов EPA. При этом исследования привели к улучшению характеристик ДВС (лошадиных сил и времени разгона 0-100 км/ч) и эффективности, помогая производителям поддерживать и увеличивать экономию топлива.
Количество клапанов варьируется от двигателя к двигателю
Общее количество клапанов в двигателе будет варьироваться. Старые двигатели имеют 1 впускной и 1 выпускной клапан на цилиндр. Для 8-цилиндрового двигателя двигатель имеет всего 16 клапанов (2 x 8). Некоторые двигатели имеют 2 впускных клапана и 1 выпускной клапан на цилиндр. 6-цилиндровый двигатель с такой установкой 3 клапана на цилиндр будет иметь 18 клапанов (3 x 6). Многие современные двигатели имеют 2 впускных и 2 выпускных клапана для каждого цилиндра.
Четырехцилиндровый двигатель с 4 клапанами на цилиндр, конечно, будет иметь в общей сложности 16 клапанов (4 х 4).
Как вы можете видеть из этих примеров, общее количество клапанов НЕ говорит вам, сколько цилиндров в двигателе.
Конфигурации с одним или двумя распределительными валами
Все двигатели с верхним расположением клапанов (кулачок в блоке) имеют один распределительный вал для двигателя. Двигатели с верхним расположением кулачков с распределительными валами в головках могут иметь один цилиндр на головку или два на головку. Если их два, каждый распределительный вал предназначен для работы впускного или выпускного клапанов.
Терминология двигателя говорит нам, что двигатель с одним распределительным валом PER HEAD является двигателем SOHC (с одним верхним кулачком). Аналогично, двигатель с двумя кулачками на головку называется двигателем DOHC (двойной верхний кулачок). Будьте осторожны при подсчете распредвалов! V-образный двигатель DOHC с двумя головками цилиндров имеет четыре распределительных вала (по два на голову).
Как сила от поршней движет машину?
Итак, как двигатель преобразует это движение вверх-вниз во вращательное движение? Для начала опишем как все это технически выглядит: нижний конец шатуна крепится к коленчатому валу, который служит выходным валом для всего двигателя. Эта точка крепления на коленчатом валу смещена от осевой линии коленчатого вала. Когда шатун движется вверх и вниз с поршнем, он вращает коленчатый вал. Представьте работу ног велосипедиста. Движение вверх-вниз на шарнирном колене очень похоже на то, что происходит с поршнем и верхней частью шатуна. Движение вверх и вниз ноги велосипедиста преобразуется во вращательное движение.
Сам коленчатый вал находится в нижней части блока цилиндров. Поскольку коленчатый вал вынужден поворачиваться от мощности, вырабатываемой в течение 4-тактного цикла, он создает крутящее движение или крутящий момент. Задний конец кривошипа выходит из блока цилиндров сзади, и оттуда он соединяется с маховиком, трансмиссией, приводным и осевым валами, в конечном итоге достигая ведущих колес.
Это сила, которая заставляет автомобиль двигаться.
В задней части двигателя, где коленчатый вал выходит из блока цилиндров, прикреплен маховик.
Важно: теперь, когда у вас появилось хотя бы примерное представление о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, вы наверняка оцените важность регулярного технического обслуживания, особенно замены масла, которое обеспечивает смазку всех движущихся частей.
Откуда клапаны «знают», когда открываться и закрываться?
Впускной и выпускной клапаны приводятся в движение отдельными распределительными валами. Эти клапаны выполняют важную функцию, и их движение точно синхронизировано.
Назначение клапанов
Двигатель должен иметь как минимум один впускной клапан и один выпускной клапан для каждого цилиндра. Для того чтобы 4-тактный цикл был успешным, открытие и закрытие этих клапанов точно контролируется — синхронизируется с движением поршней, чтобы каждый клапан выполнял свою работу именно тогда, когда это необходимо.
Открытие и закрытие всех клапанов двигателя осуществляется распределительным валом. Каждый распределительный вал содержит несколько «лепестков», которые представляют собой части неправильной формы, расположенные на центральном валу. По мере того, как распределительный вал вращается, эти лепестки соприкасаются с другими компонентами для перемещения клапанов.
Сами клапаны обычно закрыты и удерживаются пружинами клапанов. При этом лепестки должны преодолевать давление пружины, чтобы открыть клапаны. Поскольку лепесток продолжает вращаться, пружины снова закрывают клапаны.
Примечание: в двигателях с верхним расположением клапанов распределительные валы установлены в блоке двигателя и соединены с клапанами подъемниками, толкателями и коромыслами (в зависимости от конструкции двигателя). В двигателях с верхним распредвалом распределительные валы находятся в головке цилиндров.
Регулировка клапанов — Статьи | Uremont
В головке блока цилиндров двигателя находится механизм газораспределения, отвечающий за попадание топливной смеси в камеры сгорания и отвода из них отработанных газов.
Зачем нужны клапаны
Задача газораспределительного механизма — «загнать» в камеру сгорания как можно больше топливной смеси и максимально эффективно удалить из неё отработанные газы в выхлопную систему. Именно эту задачу и выполняют клапаны, обеспечивающие работу двигателя на тактах впуска и выпуска.
В ГБЦ установлены клапаны двух видов:
впускные. Отвечают за попадание в цилиндры газовоздушной смеси; выпускные, отвечающие за своевременное удаление продуктов горения топлива.
Клапанным механизмом оснащается каждый цилиндр двигателя, и, в зависимости от используемой конфигурации, их количество составляет от 2 до 5.
Двухклапанная система используется на моторах старого типа, и состоит из 1 впускного и 1 выпускного клапана.
Четырехклапанная система пользуется наибольшей популярностью, и ею оснащаются практически все современные моторы. В ней клапана работают попарно.
Пятиклапанная система встречается на отдельных моделях двигателей Audi, и не пользуется успехом. Причина этого кроется в высокой сложности газораспределительного механизма и практическом отсутствии преимуществ перед стандартным четырехклапанным мотором.
Поскольку в исправном двигателе во время работы создаётся давление свыше 10 атмосфер, проблема с отведением отработанных газов практически отсутствует — при таком давлении достаточно даже небольшого отверстия для их выхода. Именно по этой причине диаметр выпускных клапанов существенно меньше, чем впускных. От количества попавшей в цилиндр топливной смеси зависит мощность двигателя, для чего автопроизводителями и была разработана многоклапанная система, позволяющая увеличить пропускную способность механизма ГРМ.
Что будет, если клапаны не регулировать
Регулировка клапанов двигателя заключается в установке необходимого зазора между самим клапаном и кулачком распределительного вала.
Одно из основных физических свойств металла — при нагревании он расширяется, что приводит к уменьшению зазора между деталями. Этим свойством и объясняется «цоканье» непрогретого двигателя, исчезающее по мере его нагрева. Для каждого ДВС устанавливаются индивидуальные значения теплового зазора, узнать которые можно из руководства по эксплуатации.
Своевременная регулировка зазоров клапанов способствует стабильной работе двигателя:
При небольшом зазоре клапаны окажутся «зажатыми», вследствие чего каналы в головке блока не будут герметично закрыты. Это приводит к снижению компрессии, потере мощности двигателя и прогоранию клапана. В итоге автовладелец вынужден будет оплачивать дорогостоящие работы по ремонту ГБЦ.
Увеличенный тепловой зазор станет причиной стука в двигателе. Недостаточно открывающиеся клапаны не в состоянии обеспечить должный уровень газообмена, что также является причиной снижения мощности двигателя. Постоянные удары кулачка распредвала по контактной площадке станут причиной появления на нём выработке.
Итог: дорогостоящий ремонт головки и приобретение нового распредвала.
Среди любителей тюнинга моторов увеличение открытия клапанов является первоочередной задачей — для этого используются специальные распредвалы (спортивные) с удлинёнными кулачками. Но их установка может стать причиной довольно серьёзных проблем: низко опущенный клапан может столкнуться с поршнем в верхней его точке, и это в большинстве случаев становится причиной капитального ремонта двигателя.
Периодичность регулировки
Владельцы отечественных автомобилей вынуждены регулировать клапаны каждые 20–30 тысяч километров пробега. Регулировка ВАЗовских клапанов не отнимет много времени — довольно опытный автомеханик выполнит все работы в течение часа, с учётом времени, отводимого на охлаждение двигателя. Даже новичок, изучив подробное видео о регулировке, в состоянии выполнить работу в течение нескольких часов.
Периодичность регулировки для моторов иномарок составляет порядка 80–100 километров, и часто работы выполняются совместно с заменой ремня ГРМ.
Необходимо регулярно проверять тепловые зазоры: это не только способствует стабильной работе мотора, но и поможет значительно продлить срок его службы. Неотрегулированные клапаны становятся причиной повышенной шумности двигателя, снижения его мощности, неустойчивой работы на низких или высоких оборотах, и со временем могут привести к более серьёзным неисправностям. Время, затрачиваемое на регулировку, значительно меньше времени, необходимого для проведения капитального ремонта мотора, и это одна из главных причин, почему стоит периодически регулировать тепловые зазоры клапанов.
Порядок проведения работ
Существует 2 способа регулировки зазоров, в зависимости от конструкции клапанного механизма:
При помощи регулировочных болтов. Обычно этот тип используется на старых двигателях с конфигурацией «2 клапана на цилиндр».
При помощи металлических шайб — «пятаков». Этим способом регулируются клапаны практически всех современных моторов с конфигурацией «4 клапана на цилиндр» и выше.
Использование «пятаков» в механизме существенно увеличивает продолжительность работы клапанов без необходимости их регулировки. Основная причина замены шайб заключается в выработке, возникающей в месте контакта «пятака» с торцом клапана. Своевременная замена масла и использование высококачественных смазывающих материалов существенно увеличивает продолжительность работы ГБЦ, вне зависимости от её конфигурации.
Важно! Приступая к регулировке, следует приобрести новую прокладку клапанной крышки. Цена её довольно низкая, и можно купить сразу несколько — неопытные автомеханики при установке крышки часто повреждают прокладку.
Перед работами рекомендуется посмотреть видео по регулировке клапанов для конкретной модели двигателя. Для регулировки понадобится следующий инструмент:
щуп, позволяющий определить текущее значение зазора;
комплекс ключей;
отвёртка.
Порядок регулировки клапанов ВАЗовского двигателя идентичен практически для всех моделей: 4-2-1-3. Работы необходимо проводить только на холодном моторе: по мере его нагрева тепловые зазоры уменьшаются, и их регулировка на «горячую» приведёт к заклиниванию клапанов. Для каждого типа двигателя существует свой порядок регулировки клапанов, узнать который можно из инструкции по эксплуатации авто.
Для моторов, оснащённых регулировочными винтами, порядок работы следующий:
Выставить поршень цилиндра в верхней точке. Ослабить фиксирующую гайку. Покрутить регулировочный болт, выставляя требуемый зазор. Закрутить гайку.
Контрольный щуп должен проходить в зазор между клапаном и кулачком с незначительным усилием. Для регулировки зазора в моторах, оснащённых регулировочными шайбами, следует узнать текущее его значение, и затем установить шайбу необходимой толщины. Быстро и качественно отрегулировать клапана поможет сервис Uremont.
com. Благодаря нам вы найдёте автомастерскую, выполняющую все виды работ оперативно, качественно и по доступной стоимости.
Как работает Uremont?
01
Создаете заявку
с кратким описанием работ и желаемой датой ремонта. Потратите не более 3 минут
02
Получаете предложения
от специализированных автосервисов в личном кабинете
03
Сравниваете ответы
наиболее подходящие по стоимости, отзывам, местоположению и другим параметрам
04
Подтверждаете запись
а также все условия ремонта и можно смело ехать в автосервис
Создание заявки абсолютно бесплатно и займет у вас не более 5 минут
Создать заявку
Что такое клапаны в автомобильных двигателях, как они работают?
За прошедшие века многочисленные открытия изменили мир к лучшему. Это высказывание ничем не отличается, когда речь идет о автомобильных двигателях. Автомобильные двигатели в современном мире надежны, эффективны и обладают большей адаптируемостью и разнообразием, чем в старые времена.
При должном уходе и внимании автомобильные двигатели могут работать целую вечность. За счет разработки и усовершенствования автомобильных двигателей автомобильные компании дополнительно улучшили и усилили основные параметры этих двигателей. Клапаны в автомобильном двигателе играют очень важную роль в этом отношении.
Роль современных клапанов в автомобильных двигателях
Люди, должно быть, часто слышали термин «получение работы клапана». Однако этот термин больше использовался в старину, потому что более ранние автомобили постоянно требовали регулировки и ремонта своих клапанов. Если кто-то до сих пор владеет этим классическим винтажным автомобилем, то может возникнуть эта проблема. Однако с клапанами автомобильного двигателя нового поколения таких проблем нет.
Клапанные механизмы современных автомобильных двигателей практически безотказны. В настоящее время вы редко слышите о проблемах с клапанами в автомобильных двигателях, поскольку двигатели с верхним расположением распредвала в современных клапанах автомобильных двигателей содержат меньшие элементы, которые могут разрушиться или создать проблемы.
В предыдущую эпоху клапаны в автомобилях имели различные элементы, такие как толкатели, негидравлические подъемники и клапан двигателя, которые могли создать постоянную проблему.
Что такое клапаны в автомобильных двигателях?
Клапаны в автомобильных двигателях представляют собой механические элементы, используемые в двигателях внутреннего сгорания для обеспечения или ограничения движения газа или жидкости из цилиндров или камер сгорания взад и вперед по всей функциональности автомобильного двигателя. Клапан автомобильного двигателя технически работает так же, как и многие другие типы клапанов.
Клапаны в двигателях ограничивают или пропускают поток любой жидкости. Однако клапаны в автомобильном двигателе имеют полностью автоматизированный механизм, который согласуется с другими элементами двигателя, такими как коромысла, чтобы разблокировать и заблокировать их в правильном порядке и в точное время. Это также может быть своего рода регулирующий клапан, который используется для подачи воздуха в качестве элемента направления выброса и рециркуляции выхлопных газов в автомобилях.
Автомобильные двигатели знакомы с многочисленными типами двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине, дизельном топливе, бензине, керосине, пропане (LP) или природном газе (CNG). Типы автомобильных двигателей различаются по количеству цилиндров в камере сгорания и способствуют выработке энергии за счет воспламенения топлива.
Еще больше разнообразят по типу работы (4-тактные или 2-тактные) и по схеме расположения клапанов в двигателе автомобиля. Пара клапанов двигателя используется для каждого цилиндра в двигателе каждого автомобиля; впускной (или абсорбционный) клапан и выпускной клапан.
Работа клапанов в автомобильных двигателях
В четырехтактных или четырехтактных двигателях внутреннего сгорания в автомобильных двигателях используются два основных типа клапанов . Эти клапаны известны как выпускной клапан и впускной клапан .
Впускные клапаны откручиваются для обеспечения движения воздуха или горючей смеси в цилиндр автомобильного двигателя, что делается до воспламенения и сжатия.
С другой стороны, выпускной клапан откручивается, чтобы обеспечить выброс газов, которые используются в процессе сгорания после воспламенения.
В обычном режиме коленчатый вал двигателя, прикрепленный к поршню, соединен с распределительным валом как компонент системы клапанной цепочки автомобильного двигателя. Когда коленчатый вал движется, его действия передают движение распределительному валу с помощью зубчатого ремня, зубчатой цепи или других приспособлений.
Синхронизация и выравнивание положения распределительного вала (который определяет положение клапанов в цилиндре) и коленчатого вала (который обеспечивает положение поршня в цилиндре) чрезвычайно важны для высококлассной работы двигателя, а также для предотвращения вмешательства в работу клапанов и поршней в огромных двигателях сжатия. Во время впускного цикла поршень впускного цилиндра поворачивается вниз, когда впускной или впускной клапан отвинчивается.
Движение поршня создает отрицательную силу, которая позволяет подавать топливо или воздух в цилиндрический ствол.
Сразу после того, как поршень достигает самой глубокой точки в стволе (также воспринимаемой как нижняя мертвая точка), впускной клапан закрывается.
Во время цикла сжатия впускной клапан закрывается, чтобы изолировать цилиндр, поскольку поршень ускоряется в цилиндре до крайнего верхнего положения, что сужает топливную или воздушную смесь до крошечного размера.
Это действие сжатия способствует созданию огромной силы на поршне при воспламенении горючего наряду с предварительным нагревом состава для обеспечения эффективного воспламенения горючего.
Позже, во время силового цикла, горючая или воздушная смесь сгорает, что вызывает извержение, которое толкает поршень назад в самую глубокую точку и смещает химическую энергию, высвобождаемую при воспламенении воздуха и горючей смеси, в круговое движение коленчатого вала. .
Поршень снова начинает двигаться вверх в цилиндре во время такта выпуска. Однако, когда выпускной клапан открывается, впускной всегда остается закрытым.
Сила, создаваемая поршнем, дополнительно вытесняет выхлопные газы из ствола с помощью выпускного клапана и направляет их к выпускному коллектору.
Выхлопная система крепится к выпускному коллектору и содержит набор трубок, включающих кожух для подавления шума двигателя и систему каталитического нейтрализатора для контроля выбросов от зажигания турбины.
Выпускной клапан начинает закрываться, а впускной клапан начинает разблокироваться, как только поршень приближается к самой верхней точке цилиндра в выпускном ряду. Процесс впуска и выпуска начинается заново. Вы должны понимать, что силы ствола на впуске помогают удерживать впускной клапан незапертым, а огромная сила в патроне сжатия дополнительно помогает удерживать оба клапана закрытыми.
Автомобильные двигатели с различными цилиндрами, соответствующие четыре серии выполняются синхронно и последовательно в каждом цилиндре, так что двигатель определяет постоянную динамику и еще больше уменьшает шум и колебания.
Расположение поршневого, клапанного и горения достигается с помощью четкого технического чертежа и электрической синхронизации знаков горения к искровым соединениям, воспламеняющим воздух и горючую смесь.
Знаете ли вы, какие существуют типы колес?
Движение клапанов в автомобильных двигателях
Движение клапанов в автомобильных двигателях управляется с помощью распределительного вала двигателя. Распределительный вал двигателя содержит последовательность узлов или кулачков, которые помогают создать прямолинейное движение клапана за счет вращения распределительного вала по окружности. Количество кулачковых узлов, присутствующих на распределительном валу, эквивалентно количеству клапанов в двигателях.
Когда распределительный вал находится в головке цилиндра, он распознается как конструкция с верхним расположением распредвала (OHC). Напротив, когда распределительный вал расположен в блоке двигателя, это известно как конструкция с верхним расположением клапанов (OHV).
Фундаментальное смещение клапанов двигателя за счет установки кулачка на рычаг или толкатель создает привод, который давит на шток клапана и дополнительно сжимает пружину клапана.
Это действие устраняет тугость пружины, которая удерживает клапан в закрытом состоянии.
Это вращение штока клапана поднимает клапан из положения в головке цилиндра и отвинчивает его. Как только кулачковый узел перемещается и распределительный вал поворачивается, эксцентриковая часть больше не находится в прямой связи с толкателем или рычагом; натяжение пружины герметизирует клапан, когда шток клапана движется к центральному положению кулачкового узла.
Поддержание зазора между коромыслом или кулачком клапана и штоком клапана очень важно для нормального функционирования клапанов в автомобилях. Требуется небольшая очистка, чтобы убедиться, что элементы из сплава работают хорошо, так как при работе турбины возникает тепло.
Различные условия очистки различаются от двигателя к двигателю. Если вы не сможете обеспечить надлежащее техническое обслуживание или правильный зазор, то клапаны в автомобильных двигателях могут столкнуться с серьезными проблемами, связанными с работой двигателя.
Если степень очистки клапана слишком высокая, то в этом случае клапаны разблокируются позже обычного времени и быстро закроются. Эта проблема может снизить производительность двигателя и усилить звук двигателя.
Аналогичным образом, если зазор клапана слишком короткий, клапаны в двигателях не будут закрываться полностью, что приведет к ухудшению компрессии. Современный автомобильный сектор производит управляемые давлением и автоматические клапаны в автомобильных рычагах, которые самокомпенсируются и еще больше снижают потребность в замене клапанов.
Усовершенствованные автомобильные двигатели беспорядков могут использовать различное количество клапанов на баррель, в зависимости от плана и администрации. Более миниатюрные автомобильные двигатели состоят из одиночных клапанов в двигателях и имеют только один впускной и выпускной клапан. Напротив, двигатели больших или многоосных транспортных средств имеют до 4, 6 или 8 цилиндров, и в этих двигателях может использоваться около 4 или 5 клапанов на каждый цилиндр.
Это может вас заинтересовать: Эволюция автомобилей
Типы клапанов двигателя
Помимо разграничения клапанов в двигателях по их функции (функция выпуска и впуска), существуют различные типы клапанов двигателя, которые существуют в зависимости от схемы и используемых элементов. Основные типы клапанов:
Монометаллические клапаны:
Как следует из их названия, они сделаны из единого элемента, который создает как головку клапана, так и шток клапана. Клапаны такого типа в двигателях обладают отличной противопожарной защитой, а также обладают неизмеримыми антиабразивными свойствами.
Биметаллические клапаны:
Они также известны как двухсплавные клапаны двигателя. Эти клапаны в автомобилях создаются путем объединения двух отдельных элементов с использованием метода шлифовальной сварки для производства клапана двигателя, который имеет твердый раствор стали на крышке клапана и мартенситный металл для ствола клапана.
Характеристики каждого стального элемента могут соответствовать требуемому объекту.
Твердый стальной металл на верхней части клапана обеспечивает отличную защиту от тепла и ржавчины. С другой стороны, мартенситный элемент на стержне клапана обеспечивает невероятную пластическую прочность и защиту от грубых повреждений.
Полые клапаны
Они изготовлены с уникальным биметаллическим клапаном, который представляет собой глубокую яму, заполненную натрием. Его глубокая конструкция способствует более заметному замещению энергии внутри штока клапана по сравнению с клапанами с твердой конструкцией, поскольку мартенситный магистральный элемент является более качественным проводником тепла, чем цельный стальной колпачок.
Глубокие клапаны в высшей степени подходят для применения в современных автомобильных двигателях, которые передают более высокий потенциал из менее плотных конфигураций двигателя, которые поддерживают более высокие температуры выхлопных газов, которые твердые клапаны в автомобилях не в состоянии регулировать. Эти более высокие температуры выхлопных газов являются результатом многочисленных обстоятельств, в том числе:
- Стремление к скудному методу сжигания, который уменьшает воздействие парниковых газов.
- Конфигурации двигателя с высокой степенью сжатия и более мощными силами сгорания повышают производительность.
В двигателе автомобиля есть различные типы клапанов. Закрытые автомобильные клапаны состоят из трубы или крышки, расположенной между поверхностью цилиндра и поршня, который либо вращается, либо скользит, когда он приводится в движение распределительным валом вместе с другими клапанами в двигателях.
Действие закрытого клапана приводит к тому, что отверстия, вырезанные в крышке, сливаются с аналогичными отверстиями на поверхности ствола в различных точках движения двигателя. Этот процесс выполняется легко, без сложностей с рычагами и коромыслами.
Клапаны представляют собой механические устройства, регулирующие поток внутри двигателя. Они бывают нескольких типов и играют важную роль в работе двигателя, особенно тех, которые работают на таком топливе, как керосин, бензин, СПГ и пропан. Клапаны в автомобилях испытывают огромное давление, и ни один автовладелец не должен игнорировать их затруднения.
Если проблему проигнорировать, она может перерасти в более серьезные и дорогостоящие затруднения в будущем. Эти проблемы с клапанами в двигателе легко устранить при надлежащем обслуживании. Клапаны в двигателях необходимо всегда проверять и регулярно смазывать, а если проблема не устранена, необходимо проконсультироваться со специалистом.
Электронные клапаны двигателей: идея, время которой пришло… и прошло? Часть 1: Традиционная конструкция двигателя
По Билл Швебер Оставить комментарий
Бескулачковый двигатель внутреннего сгорания с электронным управлением казался хорошей идеей, но технические и рыночные реалии задушили его признание.
Несмотря на все внимание, уделяемое электромобилям (EV) как неизбежной замене транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), реальность такова, что в обозримом будущем легковые и грузовые автомобили будут использовать усовершенствованный подход с ДВС.
. Менее 5 процентов автомобилей, проданных в США в последние годы, были чистыми электромобилями, и ожидается, что это число вырастет, возможно, до 10 или 20 процентов в течение следующего десятилетия. Конечно, фактическое число может быть намного выше или оставаться на том же уровне, несмотря на уверенность экспертов и организаций, занимающихся прогнозированием рынка. Какие-либо точные прогнозы такого типа трудно сделать, поскольку число зависит от множества непостижимых технических, нормативных факторов, а также факторов и опасений пользователей. По всей вероятности, в обозримом будущем автомобили на базе ДВС по-прежнему будут «править» на дорогах, несмотря на множество оптимистичных прогнозов, надежд и инвестиций.
Дело в том, что независимо от того, водите ли вы простую старую машину или модную первоклассную модель, если ваш автомобиль оснащен двигателем внутреннего сгорания, в нем есть кулачки, которые управляют клапанами двигателя и контролируют их синхронизацию. Под управлением кулачков, соединенных с коленчатым валом двигателя, клапаны пропускают горючую газовоздушную смесь в цилиндры и выхлоп из цилиндров в определенные моменты времени.
Это время имеет решающее значение для стандарта четырехтактного процесса сгорания в бензиновых и дизельных двигателях легковых и грузовых автомобилей.
Стандартная комбинация коленчатого вала, кулачка и клапана, называемая клапанным механизмом, представляет собой жужжащий, взаимосвязанный набор механических частей, в которых используются либо толкатели и пружины, либо верхний кулачок и прямое зацепление для управления движением клапана через коромысла. Система на основе кулачка сложна, но надежна благодаря многолетней доработке миллиардов единиц при длительной эксплуатации в полевых условиях. Хотя кулачковая система относительно негибкая, она особенно надежна, когда гибкость в работе и синхронизация не являются приоритетом. Кроме того, он полностью состоит из видимых механических частей без компьютерной прошивки (за некоторыми исключениями, указанными ниже)
Кулачки задают темп клапанам
Традиционный клапанный механизм на основе толкателя начинается с коленчатого вала двигателя, который преобразует движение поршней вверх-вниз в цилиндрах во вращательное движение (рис.
1) . Помимо передачи мощности двигателя на трансмиссию, коленчатый вал через шестерни или цепь приводит в движение распределительный вал.
Вращающиеся выступы распределительного вала толкают вертикальные металлические стержни (толкатели), которые служат двум целям: они передают движение распределительного вала от нижней части двигателя, где расположен распределительный вал, к верхней части двигателя, где расположены клапаны цилиндров. Они также преобразуют вращение лепестка в движение вверх-вниз. Затем толкатели перемещают коромысла.
Когда толкатель поднимает один конец коромысла, другой конец перемещается вниз, открывая клапан, связанный с этим коромыслом; когда толкатель движется вниз, клапанный конец коромысла поднимается и закрывает клапан.
Форма кулачка чрезвычайно критична. Он не только открывает/закрывает клапан, но и не должен «захлопывать» клапан при закрытии слишком быстро (что может привести к нежелательному износу двигателя и слышимому шуму) или слишком медленно (что снижает производительность и эффективность двигателя), среди прочего требования.
В следующей части этой статьи рассматриваются некоторые ограничения этих кулачковых систем, а также некоторые усовершенствования, которые были использованы для их улучшения.
Связанный контент EE World
Понимание конструкции автомобильных двигателей с системой остановки/запуска, Часть 6: Реагирование и обходные пути (со ссылками на предыдущие части с 1 по 5)
Цифровые клапаны открывают новые возможности для двигателей
Одноэлементный, датчик скорости с обнаружением зубьев IC
Каталожные номера
- Автомобиль и водитель, «Объяснение изменения фаз газораспределения: оценка того, насколько быстро работают двигатели»
- New Atlas, «Первые в мире полностью цифровые клапаны открывают возможности двигателя»
- Motor Authority, «Полностью цифровые клапаны могут изменить будущее двигателей внутреннего сгорания»
- Motor Authority, «Объяснение техники» касается бескулачкового двигателя Koenigseggs»
- Университет Клемсона, «Электронный контроль фаз газораспределения»
- Университет Клемсона, «Бескулачковые двигатели»
- Motor1, «Полностью цифровые клапаны могут значительно улучшить ДВС»
- Википедия, «Бескулачковый поршневой двигатель»
- Top Gear, «Вот как работает бескулачковый двигатель Koenigsegg Gemera мощностью 600 л. с.»
- Hackaday, «Где все бескулачковые двигатели?»
- The Wall Street Journal, «Газовые двигатели и люди, стоящие за ними, уступают место электромобилям»
- Википедия, «Десмодромный клапан»
- Virtual Energy, «Приведение в действие бескулачкового гидравлического клапана (HVA)»
- Конструкция машины, «Улучшение автомобильных двигателей с помощью усовершенствованных регулируемых гидравлических клапанов»
- Skill-Lync, «Проектирование и моделирование MBD клапанного механизма двигателя внутреннего сгорания и анализ методом конечных элементов коромысла»
- Университет Ватерлоо, «Новая полностью гибкая регулируемая система привода клапана»
- Университет Ватерлоо, «Новая полностью гибкая регулируемая система привода клапана»
- Университет Ватерлоо, «Система привода гидравлического регулируемого клапана: разработка и проверка»
с.»
Рубрики: Приложения, Автомобили/транспорт, Часто задаваемые вопросы, Рекомендуемые Теги: FAQ
Как работает ваш двигатель
Джеймс Уильямс
Источник: Брифинг по безопасности FAA, январь/февраль 2020 г.
Двигатель самолета ближе всего к сердцу. Двигатель обеспечивает энергию, которая не только приводит в движение самолет, но и приводит в действие все остальные системы. Двигатель вращает генератор, который обеспечивает электричество. Он управляет различными насосами, питающими такие системы, как гидравлика, нагнетание давления и т. д.
Для большинства из нас, работающих в авиации общего назначения, двигатель означает двигатель внутреннего сгорания. В частности, это означает поршневой двигатель, термин, который просто обозначает возвратно-поступательное движение поршней. Задача двигателя — преобразовать потенциальную энергию, хранящуюся в топливе, в механическую энергию, приводящую в движение ваш самолет, с помощью воздуха.
Базовая анатомия
Двигатель состоит из нескольких основных компонентов. Во-первых, это цилиндр, где происходит сгорание. Далее идет поршень, который вставляется внутрь цилиндра снизу и обеспечивает сжатие и поглощение энергии сгорания.
Поддерживает поршень шатун, который передает энергию вниз к коленчатому валу, передавая ее из двигателя, обычно к гребному винту.
Как следует из названия, головка блока цилиндров расположена сверху цилиндра и содержит важные компоненты, такие как клапаны и свечи зажигания. Клапаны открываются, чтобы впустить топливно-воздушную смесь в цилиндр (впускной клапан) и выпустить сгоревшие газы (выпускной клапан). Свеча зажигания воспламеняет сжатое топливо и воздух, преобразуя эту химическую энергию в механическую энергию, которая вращает коленчатый вал и гребной винт. Теперь, когда мы знаем основы, давайте посмотрим, как эти части работают вместе.
И раз, два, три, четыре, повтор!
Авиационные двигатели, за некоторыми исключениями, представляют собой четырехтактные двигатели с четырьмя отдельными фазами: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Во время такта впуска поршень опускается из верхней части цилиндра, а впускной клапан открывается, чтобы впустить топливно-воздушную смесь.
Такт сжатия начинается, когда впускной клапан закрывается и поршень начинает подниматься к верхней части цилиндра. Рабочий ход начинается, когда свеча зажигания воспламеняет сжатую топливно-воздушную смесь, вызывая сгорание, которое с силой толкает поршень вниз. Такт выпуска начинается, когда поршень достигает нижней мертвой точки и снова начинает подниматься, чтобы вытолкнуть сгоревшие газы через открытый выпускной клапан. Потом начинаем все заново. Хотя мы разбиваем процесс на отдельные этапы, реальность такова, что это скорее непрерывный процесс.
Опорный гипс
Охлаждение двигателя — одна из систем, которая помогает вашему двигателю работать. Двигатели внутреннего сгорания превращают большую часть энергии сгорания в отработанное тепло. В то время как большая часть этого выбрасывается через выхлопные газы, остается значительное количество тепла. Наши двигатели обычно имеют воздушное охлаждение, поэтому логика подсказывает, что чем больше воздуха, тем лучше охлаждение.
Следовательно, гондола содержит воздуховоды и перегородки, которые направляют воздушный поток равномерно по охлаждающим поверхностям двигателя, тем самым поддерживая сбалансированную рабочую температуру двигателя. Если эти перегородки сняты или повреждены, чрезмерное накопление тепла в части двигателя может привести к дополнительному износу и, возможно, выходу из строя.
Помимо охлаждения двигателю нужен воздух и топливо. Впускной коллектор направляет смесь в цилиндр, а топливо добавляется через карбюратор или топливные форсунки. Карбюратор остается наиболее распространенным решением. Карбюраторы — это более старая технология, но они имеют то преимущество, что они являются хорошо проверенными, менее сложными и очень надежными решениями.
Впрыск топлива обеспечивает больший контроль и большую эффективность, но является более сложным. У карбюраторов есть один явный недостаток: обледенение карбюратора может задушить двигатель. Углеводное тепло — простое решение этой конкретной проблемы, но вам нужно активировать его.
Затем идет выхлопная система, которая выводит отработавшие газы и тепло из цилиндра. Выхлопная система безопасно выводит горячие газы сгорания из моторного отсека в глушитель. Несмотря на свое скромное описание, выхлопная система абсолютно важна для безопасности.
Одним из способов увеличения мощности двигателя является увеличение количества воздуха и топлива в цилиндре во время сгорания. Это можно сделать с помощью принудительной индукции, чаще называемой турбонаддувом или наддувом. Турбонаддув более распространен в современных самолетах АОН, но оба метода, по сути, делают одно и то же. Они сжимают всасываемый воздух, чтобы нагнетать в двигатель больше воздуха и топлива, чем позволяют нормальные атмосферные условия. Разница в том, что турбонаддув использует выхлопные газы двигателя для питания компрессора, а нагнетатель использует выходную мощность двигателя.
Здоровье сердца
Теперь, когда мы знаем, как работает двигатель самолета, давайте посмотрим, как это «сердце» может столкнуться с проблемами.
Во время предполетной подготовки важно проверить наличие утечек или повреждений топливных или маслопроводов. Визуально проверьте соединения в максимально возможной степени; незакрепленные провода или линии могут натереться и быстро превратить незначительную проблему в серьезную аварийную ситуацию.
Никогда не забывайте проверять масло, которое является источником жизненной силы двигателя. Он помогает передавать тепло от горячих частей двигателя к областям, где его можно безопасно рассеять. Что еще более важно, оно смазывает двигатель, чтобы он мог эффективно работать. Масляное голодание, будь то из-за утечки, возгорания или просто поломки, является одной из частых причин «сердечных» событий в самолетах. Также имейте в виду, что масло со временем разлагается, становясь менее эффективным в своей работе. Независимо от причины, недостаточная смазка может привести к серьезным повреждениям. Контроль не только количества масла, но и его состояния во время предполетной подготовки имеет решающее значение.