מטרה, מכשיר, פעולת תזמון. מנוע בעירה פנימית: מנגנון חלוקת גז

2024 מְחַבֵּר: Erin Ralphs | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-19 16:07

מנגנון חלוקת הגז של מכונית הוא אחד המנגנונים המורכבים ביותר בתכנון המנוע. השליטה על שסתומי היניקה והפליטה של מנוע הבעירה הפנימית נעוצה לחלוטין בתזמון. המנגנון שולט בתהליך מילוי הצילינדרים בתערובת דלק-אוויר על ידי פתיחת שסתום היניקה בזמן היניקה. התזמון שולט גם בסילוק גזי הפליטה שכבר מתא הבעירה הפנימית - לשם כך, שסתום הפליטה נפתח במהלך הפליטה.

מנגנון תזמון

חלקי מנגנון תזמון מבצעים פונקציות שונות:

• גל זיזים פותח וסוגר שסתומים.
• מנגנון ההנעה מניע את גל הזיזים במהירות מסוימת.
• שסתומים נסגרים ופותחים את יציאות היניקה והפליטה.

החלקים העיקריים של התזמון הם גל הזיזים והשסתומים. גל הזיזים, או גל הזיזים, הוא האלמנט עליו ממוקמות הזיזים. הוא מונע ומסתובב על מיסבים. בזמן פעולת היניקה או הפליטה, הזיזים הממוקמים על הפיר, במהלך סיבובלחץ על מרימי השסתומים.

מנגנון התזמון ממוקם על ראש הצילינדר. לראש הצילינדר גל זיזים ומסבים ממנו, זרועות נדנדה, שסתומים ומרימי שסתומים. חלקו העליון של הראש נסגר במכסה שסתום, המותקן באמצעות אטם אטום מיוחד.

פעולת מנגנון התזמון

התזמון מסונכרן במלואו עם ההצתה והזרקת הדלק. במילים פשוטות, ברגע שאתה לוחץ על דוושת הגז, שסתום המצערת נפתח, נותן לאוויר לזרום לתוך סעפת היניקה. כתוצאה מכך נוצרת תערובת דלק-אוויר. לאחר מכן, מנגנון חלוקת הגז מתחיל לפעול. תזמון מגביר את התפוקה ומשחרר גזי פליטה מתא הבעירה. לביצוע נכון של פונקציה זו, יש צורך שהתדירות שבה נפתחים שסתומי תזמון הכניסה והיציאה תהיה גבוהה.

שסתומים מונעים על ידי גל זיזים של המנוע. כאשר מהירות גל הארכובה עולה, גם גל הזיזים מתחיל להסתובב מהר יותר, מה שמגביר את תדירות הפתיחה והסגירה של השסתומים. כתוצאה מכך, מהירות המנוע והתפוקה ממנו גדלים.

שילוב של גל ארכובה וגל זיזים מאפשר למנוע הבעירה הפנימית לשרוף בדיוק את כמות תערובת דלק האוויר הנחוצה להפעלת המנוע במצב כזה או אחר.

תכונות הנעה בתזמון, שרשרת ורצועה

גלגלת ההנעה של גל הזיזים נמצאת מחוץ לראש הצילינדר. על מנת להימנעאירעו נזילות שמן, אטם שמן ממוקם על צוואר הפיר. שרשרת התזמון מניעה את כל מנגנון התזמון ונשחקת בצד אחד על גלגל השיניים או הגלגלת המונעים, ומצד שני מעבירה את הכוח מגל הארכובה.

הסידור הנכון והקבוע של גל הארכובה וגל הזיזים ביחס זה לזה תלוי בהנעת רצועת השסתומים. אפילו סטיות קטנות במיקום יכולות לגרום לתזמון, כשל המנוע.

האמין ביותר נחשב להנעת שרשרת באמצעות גלגלת תזמון, עם זאת, ישנן כמה בעיות בהבטחת רמת מתח הרצועה הנדרשת. הבעיה העיקרית איתה מתמודדים נהגים ואופיינית לשרשרת המנגנון היא השבירה שלו, שהיא לרוב הגורם לכיפוף השסתומים.

בין האלמנטים הנוספים של המנגנון כוללים את גלגלת התזמון המשמשת למתח החגורה. החסרונות של הנעת שרשרת התזמון, בנוסף לסכנת שבירה, כוללים גם רמת רעש גבוהה בזמן הפעולה והצורך בהחלפתה כל 50-60 אלף ק מ.

מנגנון שסתום

העיצוב של מנגנון השסתומים כולל מושבי שסתומים, מובילי שסתומים, מנגנון סיבוב שסתומים ואלמנטים נוספים. הכוח מגל הזיזים מועבר אל הגזע או אל חוליית הביניים - נדנד השסתום, או הנדנדה.

לא נדיר למצוא דגמי תזמון הדורשים התאמה מתמדת. עיצובים כאלה יש דסקיות מיוחדות וברגים, הסיבוב של אשר מוגדראישורים נדרשים. לפעמים הפערים נשמרים אוטומטית: מיקומם מותאם על ידי מפצים הידראוליים.

ניהול שלבי חלוקת הגז

דגמי מנועים מודרניים עברו שינויים משמעותיים, לאחר שקיבלו מערכות בקרה חדשות המבוססות על מיקרו-מעבדים - מה שנקרא ECU. בתחום בניית המנועים, המשימה העיקרית הייתה לא רק להגביר את ההספק, אלא גם את היעילות של יחידות הכוח שיוצרו.

ניתן היה להגביר את ביצועי המנועים, תוך הפחתת צריכת הדלק, רק בשימוש במערכות בקרת תזמון. המנוע עם מערכות כאלה לא רק צורך פחות דלק, אלא גם לא מאבד כוח, בגלל זה הם הפכו בשימוש בכל מקום בייצור של מכוניות.

עקרון הפעולה של מערכות כאלה הוא שהן שולטות במהירות הסיבוב של גל הזיזים התזמון. בעיקרו של דבר, השסתומים נפתחים מעט מוקדם יותר בשל העובדה שגל הזיזים מסתובב בכיוון הסיבוב. למעשה, במנועים מודרניים, גל הזיזים אינו מסתובב עוד ביחס לגל הארכובה במהירות קבועה.

המשימה העיקרית נשארת המילוי היעיל ביותר של צילינדרי המנוע, בהתאם למצב הפעולה שנבחר. מערכות כאלה עוקבות אחר מצב המנוע ומתקנות את אספקת תערובת הדלק: למשל, בעת סרק, הנפחים שלה מצטמצמים למינימום כמעט, שכן אין צורך בדלק בכמויות גדולות.

נסיעות תזמון

בהתאם למאפייני העיצוב של מנוע המכונית ומנגנון חלוקת הגז, בפרט, מספר הכוננים וסוגם עשויים להשתנות.

• הנעת שרשרת. קצת קודם לכן, כונן זה היה הנפוץ ביותר, עם זאת, הוא משמש כעת בתזמון דיזל. עם עיצוב זה, גל הזיזים ממוקם בראש הצילינדר, והוא מונע על ידי שרשרת המובילה מהגיר. החיסרון בהנעה כזו הוא התהליך הקשה של החלפת הרצועה, שכן היא ממוקמת בתוך המנוע על מנת להבטיח שימון מתמיד.
• כונן הילוכים. הוא הותקן על מנועים של טרקטורים וכמה מכוניות. מאוד אמין, אבל קשה מאוד לתחזוקה. גל הזיזים של מנגנון כזה ממוקם מתחת לבלוק הצילינדר, שבגללו גלגל הזיזים נצמד לגלגל הארכובה. אם כונן תזמון מסוג זה הפך לבלתי שמיש, המנוע הוחלף כמעט לחלוטין.
• הנעת חגורה. הסוג הפופולרי ביותר, מותקן על יחידות כוח בנזין במכוניות נוסעים.

הנעת רצועה יתרונות וחסרונות

כונן חגורה זכה לפופולריות שלו בשל היתרונות שלו על פני סוגים דומים של כוננים.

• למרות שהייצור של מבנים כאלה קשה יותר משרשרת, זה עולה הרבה פחות.
• אינו מצריך שימון קבוע, עקב כך הוצב הכונן בצד החיצוני של יחידת הכוח. החלפה ואבחון התזמון כתוצאה מכך הוקל מאוד.
• מכיוון שלכונן הרצועה אין חלקי מתכתאינטראקציה זה עם זה, כמו בשרשרת, רמת הרעש במהלך פעולתה ירדה באופן משמעותי.

למרות מספר היתרונות הרב, להנעת הרצועה יש גם חסרונות. חיי השירות של החגורה קצרים פי כמה מהשרשרת, מה שגורם להחלפתה בתדירות גבוהה. במקרה של רצועה שבורה, סביר מאוד שיהיה צורך לתקן את המנוע כולו.

ההשלכות של רצועת טיימינג שבורה או רופפת

אם שרשרת התזמון נשברת, רמת הרעש עולה בזמן שהמנוע פועל. באופן כללי, מטרד כזה לא גורם למשהו בלתי אפשרי מבחינת תיקון, בניגוד לרצועת טיימינג. כאשר החגורה משוחררת והיא קופצת מעל שן הילוך אחת, מתרחשת הפרה קלה של התפקוד התקין של כל המערכות והמנגנונים. כתוצאה מכך, זה יכול לעורר ירידה בכוח המנוע, עלייה ברטט במהלך הפעולה, והתנעה קשה. אם החגורה קפצה על מספר שיניים בבת אחת או נשברה לחלוטין, ההשלכות יכולות להיות הכי לא צפויות.

האופציה התמימה ביותר היא התנגשות בין בוכנה לשסתום. כוח הפגיעה יספיק כדי לכופף את השסתום. לפעמים מספיק לכופף את המוט המחבר או להרוס לחלוטין את הבוכנה.

אחת התקלות החמורות ביותר ברכב היא רצועת טיימינג שבורה. במקרה זה, המנוע יצטרך לעבור שיפוץ או לשנות לחלוטין.

שירות רצועת טיימינג

רמת מתח החגורה ומצבה הכללי היא אחת מהנבדקות השכיחות ביותר מתיגורמי אחזקת רכב. תדירות הבדיקה תלויה במותג ובדגם הספציפיים של המכונה. הליך בקרת מתח רצועת טיימינג: המנוע נבדק, כיסוי המגן מוסר מהרצועה, ולאחר מכן בודקים את פיתול האחרון. במהלך מניפולציה זו, אין להסתובב יותר מ-90 מעלות. אחרת, החגורה מתוחה באמצעות ציוד מיוחד.

באיזו תדירות מחליפים את רצועת הטיימינג?

הרצועה מוחלפת לחלוטין כל 50-70 אלף קילומטרים של המכונית. זה יכול להתבצע לעתים קרובות יותר במקרה של נזק או סימנים של דלמינציה וסדקים.

בהתאם לסוג התזמון, גם המורכבות של הליך החלפת החגורה משתנה. עד היום, שני סוגים של מנגנון חלוקת גז משמשים במכוניות - עם שני גל זיזים (DOHC) או אחד (SOHC).

החלפת מנגנון חלוקת הגז

כדי להחליף את רצועת טיימינג SOHC, מספיק שיהיה חלק חדש וסט מברגים ומפתחים בהישג יד.

ראשית, כיסוי המגן מוסר מהחגורה. זה מחובר או עם תפסים או ברגים. לאחר הסרת הכיסוי, הגישה לחגורה נפתחת.

לפני שחרור החגורה, סימני תזמון נקבעים על גלגל הזיזים ועל גל הארכובה. על גל הארכובה, סימנים ממוקמים על גלגל התנופה. הציר מסובב עד שסימני התזמון על גבי הבית ועל גלגל התנופה חופפים זה לזה. אם כל הסימנים מתאימים זה לזה, המשך לשחרר ולהסיר את החגורה.

כדי להסיר את הרצועה מגלגל הארכובה, יש צורך לפרק את גלגלת התזמון. לשם כך גובים את המכונית ומסירים ממנה את הגלגל הימני, מה שנותן גישה לבורג הגלגלת. לחלקם יש חורים מיוחדים שדרכם ניתן לתקן את גל הארכובה. אם הם לא שם, אז הפיר מקובע במקום אחד על ידי התקנת מברג בכתר גלגל התנופה והנחתו כנגד הדיור. לאחר מכן, הגלגלת מוסרת.

הגישה לרצועת הטיימינג פתוחה במלואה, ותוכל להתחיל להסירה ולהחליפה. את החדש שמים על גלגלי הארכובה, ואז הוא נצמד למשאבת המים ומונח על גלגלי הזיזים. עבור גלגלת המתיחה, החגורה מפותלת בסיבוב האחרון. לאחר מכן, ניתן להחזיר את כל האלמנטים למקומם בסדר הפוך. נותר רק להדק את החגורה עם המותחן.

לפני התנעת המנוע, רצוי לסובב את גל הארכובה מספר פעמים. הם עושים זאת כדי לבדוק את צירוף מקרים של הסימנים ולאחר סיבוב הפיר. רק אז המנוע מתניע.

תכונות של הליך החלפת רצועת טיימינג

במכונית עם מערכת DOHC, רצועת הטיימינג מוחלפת קצת אחרת. עצם העיקרון של החלפת החלק דומה לזה שתואר לעיל, עם זאת, הגישה אליו קשה יותר עבור מכונות כאלה, מכיוון שיש כיסויי הגנה המחוברים לברגים.

בתהליך יישור הסימנים, כדאי לזכור שיש שני גלי זיזים במנגנון, בהתאמה, הסימנים בשניהם חייבים להתאים לחלוטין.

עבור מכוניות כאלה, בנוסף לרולר מנחה, יש גם רולר תמיכה. עם זאת, למרות נוכחות הגלגלת השנייה, החגורה מתפתלת מאחורי הגלגלת הסרקנית עם המותחן בסיבוב האחרון.

לאחר התקנת החגורה החדשה, הסימנים נבדקים להתאמה.

במקביל להחלפת החגורה, גם הגלילים מוחלפים, שכן חיי השירות שלהם זהים. כמו כן, רצוי לבדוק את מצב מיסבי משאבת הנוזל, כך שלאחר הליך התקנת חלקי תזמון חדשים, כשל המשאבה לא יהפוך להפתעה לא נעימה.