Účel, zariadenie, časovanie. Spaľovací motor: mechanizmus distribúcie plynu

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:21

Mechanizmus distribúcie plynu v aute je jedným z najzložitejších mechanizmov pri konštrukcii motora. Riadenie sacích a výfukových ventilov spaľovacieho motora spočíva výlučne na rozvode. Mechanizmus riadi proces plnenia valcov zmesou paliva a vzduchu včasným otvorením sacieho ventilu na sacom zdvihu. Časovanie tiež riadi odstraňovanie už výfukových plynov zo spaľovacej komory - na to sa výfukový ventil otvára pri výfukovom zdvihu.

Časový mechanizmus

Časti rozvodového mechanizmu vykonávajú rôzne funkcie:

• Vačkový hriadeľ otvára a zatvára ventily.
• Hnací mechanizmus poháňa vačkový hriadeľ pri určitej rýchlosti.
• Ventily sa zatvárajú a otvárajú sacie a výfukové otvory.

Hlavnými časťami rozvodu sú vačkový hriadeľ a ventily. Vačkový hriadeľ alebo vačkový hriadeľ je prvok, na ktorom sú umiestnené vačky. Je poháňaný a otáča sa na ložiskách. V čase sacieho alebo výfukového zdvihu sú vačky umiestnené na hriadeli počas otáčaniazatlačte na zdviháky ventilov.

Rozvodový mechanizmus sa nachádza na hlave valcov. Hlava valcov má vačkový hriadeľ a z neho ložiská, vahadlá, ventily a zdvíhadlá ventilov. Horná časť hlavy je uzavretá krytom ventilu, ktorý sa inštaluje pomocou špeciálneho tesniaceho tesnenia.

Prevádzka časovacieho mechanizmu

Časovanie je plne synchronizované so zapaľovaním a vstrekovaním paliva. Zjednodušene povedané, v momente, keď stlačíte plynový pedál, sa otvorí škrtiaca klapka a nechá vzduch prúdiť do sacieho potrubia. V dôsledku toho sa vytvorí zmes paliva a vzduchu. Potom začne fungovať mechanizmus distribúcie plynu. Časovanie zvyšuje priechodnosť a uvoľňuje výfukové plyny zo spaľovacej komory. Pre správny výkon tejto funkcie je potrebné, aby frekvencia otvárania vstupných a výstupných časovacích ventilov bola vysoká.

Ventily sú poháňané vačkovým hriadeľom motora. Keď sa rýchlosť kľukového hriadeľa zvýši, vačkový hriadeľ sa tiež začne otáčať rýchlejšie, čím sa zvýši frekvencia otvárania a zatvárania ventilov. V dôsledku toho sa zvýšia otáčky motora a jeho výkon.

Kombinácia kľukového hriadeľa a vačkového hriadeľa umožňuje spaľovaciemu motoru spáliť presne také množstvo zmesi vzduchu a paliva, ktoré je potrebné pre chod motora v tom či onom režime.

Funkcie pohonu rozvodov, reťaz a remeň

Hnacia kladka vačkového hriadeľa je mimo hlavy valcov. V záujme vyhnúť sadošlo k úniku oleja, na hrdle hriadeľa je umiestnené olejové tesnenie. Rozvodová reťaz poháňa celý rozvodový mechanizmus a je opotrebovaná na jednej strane na hnanom ozubenom kolese alebo kladke a na druhej strane prenáša silu z kľukového hriadeľa.

Správne a konštantné vzájomné usporiadanie kľukového hriadeľa a vačkového hriadeľa závisí od remeňového pohonu ventilu. Aj malé odchýlky v polohe môžu spôsobiť poruchu časovania a motora.

Za najspoľahlivejší sa považuje reťazový pohon pomocou rozvodového valčeka, sú však problémy so zabezpečením požadovanej úrovne napnutia remeňa. Hlavným problémom, s ktorým sa vodiči stretávajú a ktorý je typický pre reťaz mechanizmu, je jeho zlomenie, ktoré je často príčinou ohnutia ventilov.

Medzi ďalšie prvky mechanizmu patrí rozvodový valec slúžiaci na napínanie remeňa. Medzi nevýhody pohonu rozvodovej reťaze patrí okrem rizika zlomenia aj vysoká hlučnosť pri prevádzke a nutnosť výmeny každých 50-60 tisíc kilometrov.

Ventilový mechanizmus

Konštrukcia ventilového mechanizmu zahŕňa ventilové sedlá, ventilové vodidlá, mechanizmus otáčania ventilov a ďalšie prvky. Sila z vačkového hriadeľa sa prenáša na hriadeľ alebo na medzičlánok - vahadlo ventilu, alebo vahadlo.

Nie je nezvyčajné nájsť modely časovania, ktoré si vyžadujú neustále úpravy. Takéto konštrukcie majú špeciálne podložky a skrutky, ktorých rotácia je nastavenápotrebné previerky. Niekedy sa medzery udržiavajú automaticky: ich poloha sa nastavuje hydraulickými kompenzátormi.

Riadenie etáp distribúcie plynu

Výraznými zmenami prešli moderné modely motorov, ktoré dostali nové riadiace systémy založené na mikroprocesoroch – takzvanú ECU. V oblasti konštrukcie motorov bolo hlavnou úlohou nielen zvýšenie výkonu, ale aj účinnosti vyrábaných pohonných jednotiek.

Zvýšiť výkon motorov a zároveň znížiť spotrebu paliva bolo možné len s použitím systémov riadenia rozvodov. Motor s takýmito systémami nielenže spotrebuje menej paliva, ale nestráca ani výkon, vďaka čomu sa začali používať všade pri výrobe automobilov.

Princíp fungovania takýchto systémov spočíva v tom, že riadia rýchlosť otáčania rozvodového vačkového hriadeľa. V podstate sa ventily otvárajú o niečo skôr kvôli tomu, že vačkový hriadeľ sa otáča v smere otáčania. V skutočnosti sa v moderných motoroch už vačkový hriadeľ neotáča vzhľadom na kľukový hriadeľ konštantnou rýchlosťou.

Hlavnou úlohou zostáva čo najefektívnejšie plnenie valcov motora v závislosti od zvoleného režimu jeho činnosti. Takéto systémy monitorujú stav motora a korigujú prívod palivovej zmesi: napríklad pri voľnobehu sa jeho objemy znížia takmer na minimum, pretože palivo nie je potrebné vo veľkých množstvách.

Časové jazdy

V závislosti odkonštrukčné vlastnosti motora automobilu a mechanizmu distribúcie plynu, najmä počet pohonov a ich typ sa môžu líšiť.

• Reťazový pohon. O niečo skôr bol tento pohon najbežnejší, ale teraz sa používa v dieselových rozvodoch. Pri tejto konštrukcii je vačkový hriadeľ umiestnený v hlave valca a je poháňaný reťazou vedúcou z ozubeného kolesa. Nevýhodou takéhoto pohonu je náročný proces výmeny remeňa, keďže je umiestnený vo vnútri motora, aby sa zabezpečilo stále mazanie.
• Prevodový pohon. Bol inštalovaný na motoroch traktorov a niektorých automobilov. Veľmi spoľahlivé, no veľmi náročné na údržbu. Vačkový hriadeľ takéhoto mechanizmu je umiestnený pod blokom valcov, vďaka čomu sa ozubené koleso vačkového hriadeľa prichytí na ozubené koleso kľukového hriadeľa. Ak sa rozvodový pohon tohto typu stal nepoužiteľným, motor bol takmer úplne vymenený.
• Remeňový pohon. Najpopulárnejší typ, inštalovaný na benzínových pohonných jednotkách v osobných autách.

Výhody a nevýhody remeňového pohonu

Remeňový pohon si získal svoju obľubu vďaka svojim výhodám oproti podobným typom pohonov.

• Napriek tomu, že výroba takýchto štruktúr je náročnejšia ako reťaz, stojí oveľa menej.
• Nevyžaduje neustále mazanie, kvôli čomu bol pohon umiestnený na vonkajšej strane pohonnej jednotky. Výmena a diagnostika načasovania bola vďaka tomu značne uľahčená.
• Pretože remeňový pohon nemá kovové častiinteragujú navzájom, ako v reťazci, hladina hluku počas jeho prevádzky výrazne klesla.

Napriek veľkému množstvu výhod má remeňový pohon aj svoje nevýhody. Životnosť remeňa je niekoľkonásobne kratšia ako reťaz, čo spôsobuje jeho častú výmenu. V prípade pretrhnutia remeňa je vysoko pravdepodobné, že bude potrebné opraviť celý motor.

Následky prasknutého alebo uvoľneného rozvodového remeňa

Ak sa pretrhne rozvodová reťaz, pri bežiacom motore sa zvýši hladina hluku. Vo všeobecnosti takáto nepríjemnosť nespôsobuje niečo nemožné z hľadiska opravy, na rozdiel od rozvodového remeňa. Pri uvoľnení remeňa a jeho preskočení cez jeden zub ozubeného kolesa dochádza k miernemu narušeniu normálneho fungovania všetkých systémov a mechanizmov. V dôsledku toho to môže spôsobiť zníženie výkonu motora, zvýšenie vibrácií počas prevádzky a ťažké štartovanie. Ak remeň preskočil niekoľko zubov naraz alebo sa úplne zlomil, následky môžu byť najviac nepredvídateľné.

Najnebezpečnejšou možnosťou je kolízia medzi piestom a ventilom. Nárazová sila bude stačiť na ohnutie ventilu. Niekedy stačí ojnicu ohnúť alebo piest úplne zničiť.

Jednou z najvážnejších porúch auta je prasknutý rozvodový remeň. V takom prípade bude potrebné vykonať generálnu opravu alebo úplnú výmenu motora.

Servis rozvodového remeňa

Úroveň napnutia remeňa a jeho celkový stav je jednou z najčastejšie kontrolovaných kedyfaktory údržby auta. Frekvencia kontroly závisí od konkrétnej značky a modelu stroja. Postup kontroly napnutia rozvodového remeňa: motor sa skontroluje, z remeňa sa odstráni ochranný kryt a potom sa skontroluje, či nie je skrútený. Počas tejto manipulácie by sa nemal otočiť o viac ako 90stupňov. V opačnom prípade sa pás napne pomocou špeciálneho zariadenia.

Ako často sa vymieňa rozvodový remeň?

Remeň sa kompletne vymení každých 50-70 tisíc kilometrov auta. V prípade poškodenia alebo známok delaminácie a prasklín ho možno vykonávať aj častejšie.

V závislosti od typu načasovania sa mení aj zložitosť postupu výmeny remeňa. Doteraz sa v automobiloch používajú dva typy mechanizmu distribúcie plynu - s dvoma (DOHC) alebo jedným (SOHC) vačkovým hriadeľom.

Výmena mechanizmu distribúcie plynu

Na výmenu rozvodového remeňa SOHC stačí mať po ruke nový diel a sadu skrutkovačov a kľúčov.

Najprv sa z pásu odstráni ochranný kryt. Pripevňuje sa buď pomocou západiek alebo skrutiek. Po odstránení krytu sa otvorí prístup k opasku.

Pred uvoľnením remeňa sa na ozubenom kolese vačkového hriadeľa a kľukovom hriadeli nastavia časové značky. Na kľukovom hriadeli sú značky umiestnené na zotrvačníku. Hriadeľ sa otáča, kým sa časové značky na kryte a na zotrvačníku navzájom nezhodujú. Ak sa všetky značky zhodujú, pokračujte v uvoľnení a odstránení pásu.

Na odstránenie remeňa z prevodu kľukového hriadeľa je potrebné demontovať rozvodovú kladku. Za týmto účelom je vozidlo zdvihnuté a je z neho odstránené pravé koleso, čo umožňuje prístup k skrutke kladky. Niektoré z nich majú špeciálne otvory, cez ktoré je možné upevniť kľukový hriadeľ. Ak tam nie sú, potom je hriadeľ upevnený na jednom mieste inštaláciou skrutkovača do koruny zotrvačníka a jeho opretím o puzdro. Potom sa kladka odstráni.

Prístup k rozvodovému remeňu je úplne otvorený a môžete začať s jeho demontážou a výmenou. Nový sa nasadí na ozubené kolesá kľukového hriadeľa, potom sa prichytí k vodnému čerpadlu a nasadí sa na ozubené kolesá vačkového hriadeľa. Pre napínací valec sa pás navinie pri poslednej otáčke. Potom môžete vrátiť všetky prvky na svoje miesto v opačnom poradí. Zostáva len dotiahnuť remeň pomocou napínača.

Pred naštartovaním motora je vhodné niekoľkokrát otočiť kľukovým hriadeľom. Robia to na kontrolu zhody značiek a po otočení hriadeľa. Až potom sa motor naštartuje.

Funkcie postupu výmeny rozvodového remeňa

Na aute so systémom DOHC sa rozvodový remeň vymieňa trochu inak. Samotný princíp výmeny dielu je podobný tomu opísanému vyššie, ale prístup k nemu je pre takéto stroje ťažší, pretože na skrutkách sú pripevnené ochranné kryty.

V procese zarovnávania značiek stojí za to pamätať, že v mechanizme sú dva vačkové hriadele, respektíve značky na oboch sa musia úplne zhodovať.

Pre takéto autá okremvodiaci valec, je tam aj nosný valec. Avšak napriek prítomnosti druhého valca sa pás navíja za napínacím valcom s napínačom pri úplne poslednej otáčke.

Po nainštalovaní nového remeňa sa skontroluje súlad značiek.

Súčasne s výmenou remeňa sa menia aj valčeky, keďže ich životnosť je rovnaká. Tiež je vhodné skontrolovať stav ložísk kvapalinového čerpadla, aby sa po montáži nových dielov rozvodu nestala porucha čerpadla nepríjemným prekvapením.