Valve ya injini. Kusudi, kifaa, muundo

Ili injini ya mwako wa ndani ya kiharusi nne ya gari yoyote ifanye kazi, kifaa chake kinajumuisha sehemu nyingi tofauti na mifumo ambayo inalinganishwa na kila mmoja. Miongoni mwa mifumo hiyo ni wakati. Kazi yake ni kuhakikisha uanzishaji wa wakati wa valve kwa wakati unaofaa. Ni nini inaelezewa kwa undani hapa.

Kwa kifupi, utaratibu wa usambazaji wa gesi hufungua valve ya kuingiza / kuingiza kwa wakati unaofaa ili kuhakikisha wakati wa mchakato wakati wa kufanya kiharusi fulani kwenye silinda. Katika hali nyingine, inahitajika kuwa mashimo yote mawili yamefungwa, kwa upande mwingine, moja au hata zote zimefunguliwa.

Wacha tuangalie kwa undani maelezo moja ambayo hukuruhusu kutuliza mchakato huu. Hii ni valve. Ni nini upendeleo wa muundo wake, na pia inafanyaje kazi?

Je! Valve ya injini ni nini

Valve ni sehemu ya chuma iliyowekwa kwenye kichwa cha silinda. Ni sehemu ya utaratibu wa usambazaji wa gesi na inaendeshwa na camshaft.

Kulingana na muundo wa gari, injini itakuwa na wakati wa chini au wa juu. Chaguo la kwanza bado linapatikana katika marekebisho ya zamani ya vitengo vya nguvu. Wazalishaji wengi kwa muda mrefu wamebadilisha aina ya pili ya mifumo ya usambazaji wa gesi.

Sababu ya hii ni kwamba gari kama hiyo ni rahisi kurekebisha na kutengeneza. Ili kurekebisha valves, inatosha kuondoa kifuniko cha valve, na sio lazima kutenganisha kitengo chote.

Kusudi na huduma za kifaa

Valve ni kipengee kilichobeba chemchemi. Katika hali ya utulivu, inafunga vizuri shimo. Wakati camshaft inapogeuka, kamera iko juu yake inasukuma valve chini, na kuipunguza. Hii inafungua shimo. Ubunifu wa camshaft umeelezewa kwa undani katika hakiki nyingine.

Kila maelezo hucheza kazi yake mwenyewe, ambayo haiwezekani kujenga kwa kitu kama hicho kilicho karibu. Kuna angalau valves mbili kwa silinda. Katika mifano ya gharama kubwa, kuna nne kati yao. Katika hali nyingi, vitu hivi viko katika jozi, na hufungua vikundi tofauti vya mashimo: zingine ni ghuba, zingine ni bandari.

Vipu vya ulaji vinahusika na ulaji wa sehemu mpya ya mchanganyiko wa mafuta-ndani ya silinda, na kwenye injini zilizo na sindano ya moja kwa moja (aina ya mfumo wa sindano ya mafuta, inaelezewa. hapa- kiasi cha hewa safi. Utaratibu huu hufanyika wakati ambapo pistoni hufanya kiharusi cha ulaji (kutoka kituo cha juu kilichokufa baada ya kuondoa kutolea nje, inashuka chini).

Vipu vya kutolea nje vina kanuni sawa ya ufunguzi, tu wana kazi tofauti. Wanafungua shimo kwa ajili ya kuondoa bidhaa za mwako ndani ya anuwai ya kutolea nje.

Ubunifu wa valve ya injini

Sehemu zinazohusika zinajumuishwa katika kikundi cha valve cha utaratibu wa usambazaji wa gesi. Pamoja na sehemu zingine, hutoa mabadiliko ya wakati kwa wakati wa valve.

Fikiria sifa za muundo wa valves na sehemu zinazohusiana, ambayo utendaji wao mzuri unategemea.

Vipu

Vipu viko katika mfumo wa fimbo, upande mmoja ambayo kuna kichwa au kipepeo, na kwa upande mwingine - kisigino au mwisho. Sehemu ya gorofa imeundwa kuziba vizuri fursa kwenye kichwa cha silinda. Mabadiliko laini hufanywa kati ya upatu na fimbo, sio hatua. Hii inaruhusu valve kutenganishwa ili isiunde upinzani wa kioevu.

Katika motor hiyo hiyo, valves za ulaji na kutolea nje zitakuwa tofauti kidogo. Kwa hivyo, aina za kwanza za sehemu zitakuwa na sahani pana kuliko ya pili. Sababu ya hii ni joto la juu na shinikizo kubwa wakati bidhaa za mwako zinaondolewa kupitia duka la gesi.

Ili kufanya sehemu kuwa za bei rahisi, valves iko katika sehemu mbili. Wanatofautiana katika muundo. Sehemu hizi mbili zimeunganishwa na kulehemu. Chombo cha diski ya valve ya kuuza pia ni kitu tofauti. Imewekwa kutoka kwa aina tofauti ya chuma, ambayo ina mali isiyo na joto, na pia upinzani wa mafadhaiko ya mitambo. Mbali na mali hizi, mwisho wa valves za kutolea nje huwa chini ya malezi ya kutu. Ukweli, sehemu hii katika valves nyingi imetengenezwa kwa nyenzo inayofanana na chuma ambayo sahani imetengenezwa.

Vichwa vya vifaa vya kuingiza kawaida huwa gorofa. Ubunifu huu una ugumu unaohitajika na urahisi wa utekelezaji. Injini zilizopigwa zinaweza kuwekwa na valves za diski ya concave. Ubunifu huu ni nyepesi kidogo kuliko mwenzake wa kawaida, na hivyo kupunguza nguvu ya hali.

Kwa wenzao wa duka, umbo la vichwa vyao litakuwa gorofa au laini. Chaguo la pili ni bora zaidi, kwani hutoa uondoaji bora wa gesi kutoka chumba cha mwako kwa sababu ya muundo wake ulioboreshwa. Pamoja, sahani ya mbonyeo ni ya kudumu zaidi kuliko mwenzake wa gorofa. Kwa upande mwingine, kipengee kama hicho ni kizito, kwa sababu hali yake inateseka. Aina hizi za sehemu zitahitaji chemchemi ngumu.

Pia, muundo wa shina wa aina hii ya valves ni tofauti kidogo na sehemu za ulaji. Ili kutoa utaftaji bora wa joto kutoka kwa kipengee, bar ni mzito. Hii huongeza upinzani wa kupokanzwa kwa nguvu kwa sehemu hiyo. Walakini, suluhisho hili lina shida - linaunda upinzani mkubwa kwa gesi zilizoondolewa. Pamoja na hayo, wazalishaji bado hutumia muundo huu, kwa sababu gesi ya kutolea nje hutolewa chini ya shinikizo kali.

Leo kuna maendeleo ya ubunifu wa valves zilizopozwa kwa nguvu. Marekebisho haya yana msingi wa mashimo. Sodiamu ya kioevu hupigwa ndani ya cavity yake. Dutu hii huvukiza inapokanzwa sana (iko karibu na kichwa). Kama matokeo ya mchakato huu, gesi inachukua joto kutoka kwa kuta za chuma. Inapoinuka, gesi hupoa na kushuka. Kioevu hutiririka hadi chini, ambapo mchakato unarudiwa.

Ili valves zihakikishe kubana kwa kiolesura, chamfer huchaguliwa kwenye kiti na kwenye diski. Inafanywa pia na bevel ili kuondoa hatua. Wakati wa kufunga valves kwenye gari, hupigwa dhidi ya kichwa.

Ukali wa unganisho la kiti-kwa-kichwa huathiriwa na kutu ya flange, na sehemu za duka mara nyingi huumia amana za kaboni. Kupanua maisha ya valve, injini zingine zina vifaa vya ziada ambavyo vinageuza valve kidogo wakati duka imefungwa. Hii huondoa amana za kaboni zinazosababishwa.

Wakati mwingine hufanyika kwamba shangi ya valve huvunjika. Hii itasababisha sehemu hiyo kuanguka ndani ya silinda na kuharibu motor. Kwa kutofaulu, inatosha kwa crankshaft kufanya mapinduzi kadhaa ya ndani. Ili kuzuia hali hii, watengenezaji wa vali ya gari wanaweza kuandaa sehemu hiyo na pete ya kubakiza.

Kidogo juu ya sifa za kisigino cha valve. Sehemu hii inakabiliwa na vikosi vya msuguano kwani inachukuliwa na kamera ya camshaft. Ili valve ifunguke, kamera lazima iisukume chini kwa nguvu ya kutosha kubana chemchemi. Kitengo hiki kinapaswa kupokea lubrication ya kutosha, na ili isiishe haraka, ni ngumu. Waumbaji wengine wa magari hutumia kofia maalum kuzuia kuvaa kwenye fimbo, ambayo hutengenezwa kwa vifaa ambavyo havihimili mizigo kama hiyo.

Ili kuzuia valve kukwama kwenye sleeve wakati wa joto, sehemu ya shina karibu na upatu ni nyembamba kuliko sehemu iliyo karibu na kisigino. Ili kurekebisha chemchemi ya valve, grooves mbili hufanywa mwishoni mwa valves (wakati mwingine, moja), ambayo watapeli wa msaada huingizwa (sahani iliyowekwa ambayo chemchemi hukaa).

Chemchem za Valve

Chemchemi huathiri ufanisi wa valve. Inahitajika ili kichwa na kiti vitoe unganisho thabiti, na kituo cha kufanya kazi hakiingii kupitia fistula iliyoundwa. Ikiwa sehemu hii ni ngumu sana, kamera ya camshaft au kisigino cha shina la valve litaisha haraka. Kwa upande mwingine, chemchemi dhaifu haitaweza kuhakikisha usawa mzuri kati ya vitu hivi viwili.

Kwa kuwa kipengee hiki kinafanya kazi chini ya hali ya mizigo inayobadilika haraka, inaweza kuvunjika. Watengenezaji wa Powertrain hutumia chemchemi za aina tofauti kusaidia kuzuia kuharibika haraka. Katika nyakati zingine, aina mbili zimewekwa. Marekebisho haya hupunguza mzigo kwenye kipengee cha mtu binafsi, na hivyo kuongeza maisha yake ya kufanya kazi.

Katika muundo huu, chemchemi zitakuwa na mwelekeo tofauti wa zamu. Hii inazuia chembe za sehemu iliyovunjika kutoka kati ya zamu ya nyingine. Chuma cha chemchemi hutumiwa kutengeneza vitu hivi. Baada ya bidhaa kuundwa, ni hasira.

Pembeni, kila chemchemi ni chini ili sehemu nzima ya kuzaa iwasiliane na kichwa cha valve na sahani ya juu iliyowekwa kwenye kichwa cha silinda. Ili kuzuia sehemu kutoka vioksidishaji, imefunikwa na safu ya cadmium na mabati.

Mbali na valves za majira ya kawaida, valve ya nyumatiki inaweza kutumika katika magari ya michezo. Kwa kweli, hii ndio kitu kama hicho, tu imewekwa kwa mwendo na utaratibu maalum wa nyumatiki. Shukrani kwa hii, usahihi kama huo wa operesheni unapatikana kwamba gari lina uwezo wa kukuza mapinduzi ya ajabu - hadi elfu 20.

Maendeleo kama haya yalionekana miaka ya 1980. Inachangia ufunguzi wazi / kufunga mashimo, ambayo hakuna chemchemi inayoweza kutoa. Kichocheo hiki kinatumiwa na gesi iliyoshinikwa katika hifadhi juu ya valve. Wakati cam inapiga valve, nguvu ya athari ni takriban bar 10. Valve inafungua, na wakati camshaft inapopunguza athari kwa kisigino chake, gesi iliyoshinikizwa inarudi haraka sehemu hiyo mahali pake. Ili kuzuia kushuka kwa shinikizo kwa sababu ya uvujaji unaowezekana, mfumo huo una vifaa vya kujazia zaidi, hifadhi ambayo iko kwenye shinikizo la bar 200.

James Ellison, PBM Aprilia, Jaribio la CRT Jerez Feb 2012

Mfumo huu hutumiwa katika pikipiki za darasa la MotoGP. Usafirishaji huu na lita moja ya ujazo wa injini ina uwezo wa kukuza mapinduzi ya crankshaft 20-21. Mfano mmoja na utaratibu sawa ni moja ya mifano ya pikipiki ya Aprilia. Nguvu yake ilikuwa 240 hp ya ajabu. Ukweli, hii ni nyingi kwa gari la magurudumu mawili.

Miongozo ya Valve

Jukumu la sehemu hii katika operesheni ya valve ni kuhakikisha kuwa inahamia kwa laini. Sleeve pia husaidia kupoza fimbo. Sehemu hii inahitaji lubrication mara kwa mara. Vinginevyo, fimbo itakabiliwa na mafadhaiko ya joto ya kila wakati na sleeve itaisha haraka.

Nyenzo ambazo zinaweza kutumiwa kutengeneza bushings kama hizo lazima ziwe sugu ya joto, kuhimili msuguano wa kila wakati, kuondoa vizuri joto kutoka sehemu iliyo karibu, na kuhimili joto kali. Mahitaji kama hayo yanaweza kutekelezwa na chuma cha lulu kilichotengenezwa kwa lulu, shaba ya aluminium, kauri na chrome au chrome-nikeli. Vifaa hivi vyote vina muundo wa porous, ambayo husaidia kuweka mafuta juu ya uso wao.

Bushing ya valve ya kutolea nje itakuwa na kibali cha shina kidogo kuliko mwenzake wa ghuba. Sababu ya hii ni upanuzi mkubwa wa mafuta ya valve ya kuondoa gesi taka.

Viti vya valve

Hii ndio sehemu ya mawasiliano ya kichwa cha silinda kilichozaa karibu na kila diski ya silinda na valve. Kwa kuwa sehemu hii ya kichwa inakabiliwa na mafadhaiko ya mitambo na ya joto, lazima iwe na upinzani mzuri kwa joto kali na athari za mara kwa mara (wakati gari linasafiri haraka, camshaft rpm ni kubwa sana hivi kwamba valves huanguka kwenye kiti).

Ikiwa kizuizi cha silinda na kichwa chake vimetengenezwa na aloi ya aluminium, viti vya valve lazima vitatengenezwa kwa chuma. Chuma cha kutupwa tayari kinakabiliana vizuri na mizigo kama hiyo, kwa hivyo tandiko katika muundo huu hufanywa kichwani yenyewe.

Saruji za kuziba zinapatikana pia. Zimeundwa kutoka kwa chuma cha alloy au chuma kisicho na joto. Ili chamfer ya kitu hicho isichoke sana, hufanywa kwa kuweka chuma kisicho na joto.

Kiti cha kuingiza kimewekwa kwenye kichwa cha kuzaa kwa njia tofauti. Katika hali nyingine, imeshinikizwa, na gombo hufanywa katika sehemu ya juu ya kitu, kilichojazwa na chuma cha mwili wa kichwa wakati wa ufungaji. Hii inaunda uadilifu wa mkutano kutoka kwa metali tofauti.

Kiti cha chuma kimeunganishwa na kuwasha juu kwenye mwili wa kichwa. Kuna matandiko ya cylindrical na conical. Katika kesi ya kwanza, wamewekwa kwenye kituo, na ya pili wana pengo ndogo la mwisho.

Idadi ya valves kwenye injini

Injini ya mwako wa kiharusi 4 ina camshaft moja na valves mbili kwa silinda. Katika muundo huu, sehemu moja inawajibika kwa sindano ya mchanganyiko wa hewa au hewa tu (ikiwa mfumo wa mafuta una sindano ya moja kwa moja), na nyingine inahusika na kuondoa gesi za kutolea nje katika anuwai ya kutolea nje.

Kazi nzuri zaidi katika muundo wa injini, ambayo kuna valves nne kwa silinda - mbili kwa kila awamu. Shukrani kwa muundo huu, kujazwa vizuri kwa chumba na sehemu mpya ya VTS au hewa inahakikishwa, na pia kuondolewa kwa kasi kwa gesi za kutolea nje na uingizaji hewa wa cavity ya silinda. Magari ilianza kuwa na vifaa vya motors kuanzia miaka ya 70 ya karne iliyopita, ingawa ukuzaji wa vitengo kama hivyo ulianza katika nusu ya kwanza ya miaka ya 1910.

Hadi sasa, ili kuboresha utendaji wa vitengo vya nguvu, kuna maendeleo ya injini ambayo kuna valves tano. Mbili kwa bandari, na tatu kwa ghuba. Mfano wa vitengo kama hivyo ni mifano ya wasiwasi wa Volkswagen-Audi. Ingawa kanuni ya utendaji wa ukanda wa wakati katika gari kama hiyo inafanana na matoleo ya zamani, muundo wa utaratibu huu ni ngumu, ndio sababu maendeleo ya ubunifu ni ghali.

Njia kama hiyo isiyo ya kawaida pia inachukuliwa na mtengenezaji wa gari Mercedes-Benz. Injini zingine kutoka kwa automaker hii zina vifaa vya valves tatu kwa silinda (ulaji 2, 1 kutolea nje). Kwa kuongezea, plugs mbili za cheche zimewekwa katika kila chumba cha sufuria.

Mtengenezaji huamua idadi ya valves na saizi ya chumba ambacho mafuta na hewa huingia. Ili kuboresha ujazaji wake, inahitajika kuhakikisha mtiririko bora wa sehemu mpya ya BTC. Ili kufanya hivyo, unaweza kuongeza kipenyo cha shimo, na ukubwa wa sahani nayo. Walakini, kisasa hiki kina mipaka yake. Lakini inawezekana kusanikisha valve ya ulaji ya ziada, kwa hivyo watengenezaji wa mitambo wanaendeleza marekebisho kama hayo ya kichwa cha silinda. Kwa kuwa kasi ya ulaji ni muhimu zaidi kuliko kutolea nje (kutolea nje huondolewa chini ya shinikizo la pistoni), na idadi isiyo ya kawaida ya valves, kutakuwa na vitu vingi vya ulaji.

Je! Ni valves gani zilizotengenezwa

Kwa kuwa valves hufanya kazi chini ya kiwango cha juu cha joto na mafadhaiko ya mitambo, hutengenezwa kwa chuma ambacho kinakabiliwa na sababu kama hizo. Zaidi ya yote huwaka, na pia hukutana na mafadhaiko ya mitambo, mahali pa mawasiliano kati ya kiti na diski ya valve. Kwa kasi kubwa ya injini, valves huzama haraka kwenye viti, na kusababisha mshtuko kando ya sehemu hiyo. Pia, wakati wa mwako wa mchanganyiko wa hewa na mafuta, kingo nyembamba za sahani zinakabiliwa na joto kali.

Mbali na disc ya valve, mikono ya valve pia inasisitizwa. Sababu hasi zinazosababisha kuvaa vitu hivi ni lubrication haitoshi na msuguano wa kila wakati wakati wa harakati ya valve haraka.

Kwa sababu hizi, mahitaji yafuatayo yamewekwa kwenye valves:

1. Lazima waweke muhuri ghuba / duka;
2. Kwa kupokanzwa kwa nguvu, kingo za sahani hazipaswi kuharibika kutokana na athari kwenye tandiko;
3. Lazima iwe laini vizuri ili hakuna upinzani unaoundwa kwa njia inayoingia au inayotoka;
4. Sehemu haipaswi kuwa nzito;
5. Chuma lazima iwe ngumu na ya kudumu;
6. Haipaswi kupitia oxidation kali (wakati gari huendesha mara chache, kingo za vichwa hazipaswi kutu).

Sehemu ambayo ilifungua shimo kwenye injini za dizeli huwaka hadi digrii 700, na katika milinganisho ya petroli - hadi 900 juu ya sifuri. Hali hiyo ni ngumu na ukweli kwamba inapokanzwa kwa nguvu, valve wazi haifanyi baridi. Valve ya kuuza inaweza kufanywa kwa chuma chochote cha juu cha alloy ambacho kinaweza kuhimili joto kali. Kama ilivyoelezwa tayari, valve moja imetengenezwa kutoka kwa aina mbili tofauti za chuma. Kichwa kinafanywa na aloi za joto la juu na shina limetengenezwa na chuma cha kaboni.

Kama kwa vitu vya kuingiza, vimepozwa kwa kuwasiliana na kiti. Walakini, joto lao pia ni kubwa - kama digrii 300, kwa hivyo hairuhusiwi kwamba sehemu hiyo ina ulemavu wakati inapokanzwa.

Chromium mara nyingi hujumuishwa katika malighafi ya valves, ambayo huongeza utulivu wake wa joto. Wakati wa mwako wa petroli, gesi au mafuta ya dizeli, dutu zingine hutolewa ambazo zinaweza kuathiri kwa nguvu sehemu za chuma (kwa mfano, oksidi ya risasi). Nickel, manganese na misombo ya nitrojeni inaweza kujumuishwa kwenye nyenzo ya kichwa cha valve ili kuzuia athari mbaya.

Na mwishowe. Sio siri kwa mtu yeyote kwamba katika injini yoyote, valves huwaka nje kwa muda. Hapa kuna video fupi kuhusu sababu za hii:

SABABU ZINAZOTOZA MISITU katika GARI INGINE 95% ya madereva HAWAJUI

Maswali na Majibu:

Je, valves kwenye injini hufanya nini? Zinapofungua, vali za kuingiza huruhusu hewa safi (au mchanganyiko wa hewa/mafuta) kutiririka kwenye silinda. Fungua vali za kutolea nje huongoza gesi za kutolea nje kwa wingi wa kutolea nje.

Jinsi ya kuelewa kuwa valves zimechomwa? Kipengele muhimu cha valves zilizochomwa ni harakati tatu za motor bila kujali rpm. Wakati huo huo, nguvu ya injini imepunguzwa kwa heshima, na matumizi ya mafuta huongezeka.

Ni sehemu gani zinazofungua na kufunga vali? Shina ya valve imeunganishwa na kamera za camshaft. Katika injini nyingi za kisasa, lifti za majimaji pia zimewekwa kati ya sehemu hizi.