الغرض ، الجهاز ، عملية التوقيت. محرك الاحتراق الداخلي: آلية توزيع الغاز

2024 مؤلف: Erin Ralphs | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-19 11:53

آلية توزيع الغاز في السيارة هي واحدة من أكثر الآليات تعقيدًا في تصميم المحرك. يعتمد التحكم في صمامات السحب والعادم لمحرك الاحتراق الداخلي بالكامل على التوقيت. تتحكم الآلية في عملية ملء الأسطوانات بخليط الوقود والهواء عن طريق فتح صمام السحب على شوط السحب في الوقت المناسب. يتحكم التوقيت أيضًا في إزالة غازات العادم بالفعل من غرفة الاحتراق الداخلي - ولهذا ، يتم فتح صمام العادم على شوط العادم.

آلية التوقيت

أجزاء آلية التوقيت تؤدي وظائف مختلفة:

• عمود الحدبات يفتح ويغلق الصمامات.
• آلية القيادة تقود عمود الكامات بسرعة معينة.
• الصمامات تغلق وتفتح منافذ السحب والعادم.

الأجزاء الرئيسية للتوقيت هي عمود الكامات والصمامات. عمود الحدبات ، أو عمود الحدبات ، هو العنصر الذي توجد عليه الكامات. يتم دفعها وتدويرها على المحامل. في وقت شوط السحب أو العادم ، تكون الكامات الموجودة على العمود أثناء الدوراناضغط على رافعات الصمام

توجد آلية التوقيت على رأس الأسطوانة. يحتوي رأس الأسطوانة على عمود كامات ومحامل منه وأذرع متأرجحة وصمامات ورافعات الصمامات. يتم إغلاق الجزء العلوي من الرأس بغطاء صمام مثبت باستخدام حشية مانعة للتسرب خاصة.

عملية آلية التوقيت

التوقيت متزامن بالكامل مع الإشعال وحقن الوقود. ببساطة ، في اللحظة التي تضغط فيها على دواسة الوقود ، يتم فتح صمام الخانق ، مما يسمح بتدفق الهواء إلى مجمع السحب. نتيجة لذلك ، يتم تكوين خليط الوقود والهواء. بعد ذلك تبدأ آلية توزيع الغاز في العمل. يزيد التوقيت من الإنتاجية ويطلق غازات العادم من غرفة الاحتراق. من أجل الأداء الصحيح لهذه الوظيفة ، من الضروري أن يكون التردد الذي تفتح به صمامات توقيت المدخل والمخرج مرتفعًا.

الصمامات مدفوعة بعمود كامات المحرك. عندما تزداد سرعة العمود المرفقي ، يبدأ عمود الكامات أيضًا بالدوران بشكل أسرع ، مما يزيد من وتيرة فتح الصمامات وإغلاقها. نتيجة لذلك ، تزداد سرعة المحرك وخرجته.

الجمع بين العمود المرفقي وعمود الكامات يجعل من الممكن لمحرك الاحتراق الداخلي أن يحرق بالضبط كمية خليط الهواء والوقود اللازم لتشغيل المحرك في وضع أو آخر.

ميزات محرك التوقيت ، السلسلة والحزام

بكرة محرك عمود الكامات خارج رأس الأسطوانة. من أجل تجنبحدث تسرب للنفط ، يوجد ختم الزيت على عنق العمود. تقود سلسلة التوقيت آلية التوقيت بالكامل ويتم ارتداؤها على جانب واحد على العجلة المسننة أو البكرة ، ومن ناحية أخرى تنقل القوة من العمود المرفقي.

يعتمد الترتيب الصحيح والمستمر للعمود المرفقي وعمود الحدبات بالنسبة لبعضهما البعض على محرك حزام الصمام. حتى الانحرافات الصغيرة في الموضع يمكن أن تسبب التوقيت أو فشل المحرك.

الأكثر موثوقية هو محرك سلسلة يستخدم بكرة توقيت ، ومع ذلك ، هناك بعض المشاكل في ضمان المستوى المطلوب لشد الحزام. المشكلة الرئيسية التي يواجهها السائقون والتي تعتبر نموذجية لسلسلة الآلية هي كسرها ، والذي غالباً ما يكون سبب ثني الصمامات.

من بين العناصر الإضافية للآلية أسطوانة التوقيت المستخدمة لشد الحزام. عيوب محرك سلسلة التوقيت ، بالإضافة إلى مخاطر الانكسار ، تشمل أيضًا مستوى الضوضاء المرتفع أثناء التشغيل والحاجة إلى تغييره كل 50-60 ألف كيلومتر.

آلية الصمام

يشمل تصميم آلية الصمام مقاعد الصمام ، وأدلة الصمامات ، وآلية دوران الصمام وعناصر أخرى. تنتقل القوة من عمود الكامات إلى الجذع أو إلى الرابط الوسيط - صمام الروك أو الروك.

ليس من غير المألوف العثور على نماذج توقيت تتطلب تعديلًا ثابتًا. تحتوي هذه التصميمات على غسالات ومسامير خاصة ، يتم ضبط دورانهاالتصاريح اللازمة. في بعض الأحيان يتم الحفاظ على الفجوات تلقائيًا: يتم ضبط موضعها بواسطة المعوضات الهيدروليكية.

ادارة مراحل توزيع الغاز

خضعت نماذج المحركات الحديثة لتغييرات كبيرة ، حيث تلقت أنظمة تحكم جديدة تعتمد على المعالجات الدقيقة - ما يسمى وحدة التحكم الإلكترونية. في مجال بناء المحرك ، لم تكن المهمة الرئيسية هي فقط زيادة الطاقة ، ولكن أيضًا كفاءة وحدات الطاقة المنتجة.

كان من الممكن زيادة أداء المحركات مع تقليل استهلاك الوقود فقط باستخدام أنظمة التحكم في التوقيت. لا يستهلك المحرك بمثل هذه الأنظمة وقودًا أقل فحسب ، بل لا يفقد الطاقة أيضًا ، نظرًا لاستخدامها في كل مكان في إنتاج السيارات.

مبدأ تشغيل هذه الأنظمة هو أنها تتحكم في سرعة دوران عمود كامات التوقيت. بشكل أساسي ، تفتح الصمامات قبل ذلك بقليل نظرًا لحقيقة أن عمود الكامات يدور في اتجاه الدوران. في الواقع ، في المحركات الحديثة ، لم يعد عمود الكامات يدور بالنسبة للعمود المرفقي بسرعة ثابتة.

تظل المهمة الرئيسية هي التعبئة الأكثر كفاءة لأسطوانات المحرك ، اعتمادًا على الوضع المحدد لتشغيله. تراقب هذه الأنظمة حالة المحرك وتصحح إمداد خليط الوقود: على سبيل المثال ، عند التباطؤ ، يتم تقليل حجمه إلى الحد الأدنى القريب ، نظرًا لأن الوقود غير مطلوب بكميات كبيرة.

محركات توقيت

حسبميزات تصميم محرك السيارة وآلية توزيع الغاز ، على وجه الخصوص ، قد يختلف عدد المحركات ونوعها.

• محرك سلسلة. في وقت سابق إلى حد ما ، كان محرك الأقراص هذا هو الأكثر شيوعًا ، ومع ذلك ، يتم استخدامه الآن في توقيت الديزل. مع هذا التصميم ، يقع عمود الكامات في رأس الأسطوانة ، ويتم تشغيله بواسطة سلسلة تقود من الترس. عيب مثل هذا المحرك هو العملية الصعبة لاستبدال الحزام ، لأنه يقع داخل المحرك من أجل ضمان التشحيم المستمر.
• محرك التروس. تم تركيبه على محركات الجرارات وبعض السيارات. موثوقة للغاية ، ولكن من الصعب للغاية صيانتها. يقع عمود الحدبات لهذه الآلية أسفل كتلة الأسطوانة ، بسبب تعلق تروس عمود الكامات بتروس العمود المرفقي. إذا أصبح محرك التوقيت من هذا النوع غير قابل للاستخدام ، فقد تم تغيير المحرك بالكامل تقريبًا.
• حملة الحزام. النوع الأكثر شيوعًا ، المثبت على وحدات طاقة البنزين في سيارات الركاب.

إيجابيات وسلبيات محرك الحزام

اكتسبت حملة الحزام شعبيتها بسبب مزاياها على أنواع مماثلة من محركات الأقراص.

• على الرغم من حقيقة أن إنتاج مثل هذه الهياكل أصعب من السلسلة ، إلا أنها تكلف أقل بكثير.
• لا يتطلب تزييتًا ثابتًا ، بسبب وضع محرك الأقراص على الجزء الخارجي من وحدة الطاقة. تم تسهيل استبدال وتشخيص التوقيت نتيجة لذلك إلى حد كبير.
• لأن محرك الحزام لا يحتوي على أجزاء معدنيةتتفاعل مع بعضها البعض ، كما في السلسلة ، انخفض مستوى الضوضاء أثناء تشغيلها بشكل ملحوظ.

على الرغم من العدد الكبير من المزايا ، فإن محرك الحزام له أيضًا عيوبه. العمر التشغيلي للحزام أقصر بعدة مرات من السلسلة ، مما يؤدي إلى استبداله بشكل متكرر. في حالة كسر الحزام ، من المحتمل جدًا أن يتم إصلاح المحرك بالكامل.

عواقب حزام التوقيت المكسور أو الفضفاض

إذا تعطلت سلسلة التوقيت ، يزداد مستوى الضوضاء أثناء تشغيل المحرك. بشكل عام ، مثل هذا الإزعاج لا يسبب شيئًا مستحيلًا من حيث الإصلاح ، على عكس حزام التوقيت. عندما يتم فك الحزام ويقفز فوق سن تروس واحد ، يحدث انتهاك بسيط للأداء الطبيعي لجميع الأنظمة والآليات. نتيجة لذلك ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى انخفاض في قوة المحرك وزيادة الاهتزاز أثناء التشغيل وصعوبة بدء التشغيل. إذا قفز الحزام على عدة أسنان دفعة واحدة أو انكسر تمامًا ، فقد تكون العواقب غير متوقعة.

الخيار الأكثر حميدة هو الاصطدام بين المكبس والصمام. ستكون قوة التأثير كافية لثني الصمام. في بعض الأحيان يكفي ثني قضيب التوصيل أو تدمير المكبس تمامًا.

أحد أخطر أعطال السيارات هو كسر حزام التوقيت. في هذه الحالة ، سيتعين إما إصلاح المحرك أو تغييره بالكامل.

خدمة حزام التوقيت

يعد مستوى شد الحزام وحالته العامة من أكثر الحالات التي يتم فحصها بشكل متكررعوامل صيانة السيارة. يعتمد تواتر الفحص على نوع الماكينة وطرازها المحدد. إجراء التحكم في شد حزام التوقيت: يتم فحص المحرك ، وإزالة الغطاء الواقي من الحزام ، وبعد ذلك يتم فحص الأخير بحثًا عن الالتواء. أثناء هذا التلاعب ، يجب ألا يدور أكثر من 90 درجة. خلاف ذلك ، يتم شد الحزام باستخدام معدات خاصة.

كم مرة يتم استبدال حزام التوقيت؟

يتم استبدال الحزام بالكامل كل 50-70 ألف كيلومتر من السيارة. يمكن تنفيذه في كثير من الأحيان في حالة حدوث تلف أو ظهور علامات تشقق وتشققات.

اعتمادًا على نوع التوقيت ، يتغير أيضًا تعقيد إجراء استبدال الحزام. حتى الآن ، يتم استخدام نوعين من آليات توزيع الغاز في السيارات - مع اثنين (DOHC) أو واحد (SOHC) أعمدة الكامات.

استبدال آلية توزيع الغاز

لاستبدال حزام توقيت SOHC ، يكفي وجود جزء جديد ومجموعة من المفكات والمفاتيح في متناول اليد.

أولاً ، يتم إزالة الغطاء الواقي من الحزام. يتم توصيله إما بمزالج أو براغي. بعد إزالة الغطاء يفتح الوصول إلى الحزام.

قبل فك الحزام ، يتم وضع علامات التوقيت على ترس عمود الكامات والعمود المرفقي. على العمود المرفقي ، يتم وضع العلامات على دولاب الموازنة. يتم تدوير العمود حتى تتزامن علامات التوقيت الموجودة على الغلاف وعلى دولاب الموازنة مع بعضها البعض. إذا كانت جميع العلامات متطابقة مع بعضها ، تابع لفك وإزالة الحزام.

لإزالة الحزام من ترس العمود المرفقي ، من الضروري تفكيك بكرة التوقيت. تحقيقا لهذه الغاية ، يتم رفع السيارة وإزالة العجلة اليمنى منها ، مما يتيح الوصول إلى مسمار البكرة. يحتوي بعضها على ثقوب خاصة يمكن من خلالها إصلاح العمود المرفقي. إذا لم تكن موجودة ، فسيتم تثبيت العمود في مكان واحد عن طريق تثبيت مفك براغي في تاج دولاب الموازنة وتثبيته على الغلاف. بعد ذلك تتم إزالة البكرة.

الوصول إلى حزام التوقيت مفتوح بالكامل ، ويمكنك البدء في إزالته واستبداله. يتم وضع الجديد على تروس العمود المرفقي ، ثم يتمسك بمضخة المياه ويتم وضعه على تروس عمود الكامات. بالنسبة لأسطوانة الشد ، يتم لف الحزام في آخر منعطف. بعد ذلك ، يمكنك إعادة جميع العناصر إلى مكانها بالترتيب العكسي. يبقى فقط شد الحزام مع الموتر

قبل بدء تشغيل المحرك ، يُنصح بتدوير العمود المرفقي عدة مرات. يفعلون ذلك للتحقق من تطابق العلامات وبعد تدوير العمود. عندها فقط يبدأ المحرك.

ميزات إجراء استبدال حزام التوقيت

في السيارة المزودة بنظام DOHC ، يتم استبدال حزام التوقيت بشكل مختلف قليلاً. يشبه مبدأ تغيير الجزء ذاته المذكور أعلاه ، ومع ذلك ، فإن الوصول إليه أكثر صعوبة بالنسبة لمثل هذه الآلات ، نظرًا لوجود أغطية واقية متصلة بالمسامير.

في عملية محاذاة العلامات ، يجدر بنا أن نتذكر أن هناك عمودين في الآلية ، على التوالي ، يجب أن تتطابق العلامات الموجودة على كليهما تمامًا.

لمثل هذه السيارات ، بالإضافة إلىأسطوانة التوجيه ، هناك أيضًا بكرة دعم. ومع ذلك ، على الرغم من وجود الأسطوانة الثانية ، فإن الحزام ينتهي خلف الأسطوانة الوسيطة مع الموتر في آخر منعطف.

بعد تثبيت الحزام الجديد ، يتم فحص العلامات للتأكد من مطابقتها.

بالتزامن مع استبدال الحزام ، يتم أيضًا تغيير البكرات ، نظرًا لأن عمر خدمتها هو نفسه. يُنصح أيضًا بفحص حالة محامل مضخة السوائل بحيث لا يصبح فشل المضخة مفاجأة غير سارة بعد إجراء تثبيت أجزاء توقيت جديدة.