Dujų Paskirstymo Velenų Informacija

Variklio sklandžiam veikimui būtina sinchronizuoti paskirstymo mechanizmo pavarą, nepriklausomai nuo to, ar variklyje panaudotas rumbuotas diržas, ar paskirstymo veleno grandinė. Paskirstymo mechanizmas yra atsakingas už alkūninio veleno ir paskirstymo veleno sinchronizavimą, užtikrinant, kad variklio vožtuvai atsidarytų ir užsidarytų tam tikrais momentais. Net minimalus nukrypimas nuo optimalaus vožtuvų veikimo turės neigiamą poveikį bendram variklio darbui.

Paskirstymo Mechanizmo Veikimo Principai

Iš esmės keturtakčiame variklyje galios perdavimas vyksta 2:1 santykiu. Tai reiškia, kad alkūninis velenas kiekvienu judesiu daro pusę apsisukimo, kai paskirstymo velenas, varomas alkūninio veleno, sukasi perpus lėčiau. Per vieną pilną paskirstymo veleno apsisukimą, alkūninis velenas apsisuka 2 kartus. Būtent čia paskirstymo mechanizmas turi užtikrinti visišką sinchronizavimą.

• Pradėjus judesį, kai atidarytas vožtuvas, variklis įsiurbia orą į cilindro vidų.
• Antrojo ir trečiojo judesio metu suspaudžiamas ir uždegamas kuro-oro mišinys. Per šį laiką abi sklendės, įsiurbimo ir išmetimo, paskirstymo veleno yra uždarytos.
• Tada išmetamųjų dujų mišinys yra išstumiamas išmetimo vožtuvo kylant stūmokliui į viršų.

Tai turi veikti preciziškai bet kokiomis sąlygomis, nepriklausomai nuo sukimosi greičio, besikeičiančių atmosferos sąlygų, temperatūros ar vibracijos intensyvumo.

Paskirstymo Mechanizmų Tipai

Šiandien naudojami dviejų tipų paskirstymo mechanizmai:

1. Sistema, perduodanti galią iš alkūninio veleno į paskirstymo veleną su rumbuotu diržu.
2. Sistema, naudojanti paskirstymo veleno grandinę.

Diržinė Pavara

Diržinėse pavarose judesio perdavimui iš alkūninio veleno į paskirstymo veleną naudojami rumbuoti diržai. Paprastai diržinė pavara veikia „sausai“, tai reiškia, kad sistema yra už variklio korpuso ribų. Rumbuoto diržo keitimas yra griežtai apibrėžtas ir apsaugotas nuo pernelyg didelio variklio susidėvėjimo ir sugadinimo. Automobilių gamintojų pavarų diržų privalumai yra sklandus veikimas, minimalus išsitempimas per visą eksploatavimo laiką ir mažas svoris. Patogi yra gamintojų rekomendacija dėl pakeitimo dažnumo, nes dirbtuvės gali suplanuoti tinkamą pakeitimo laiką. Jei nesilaikoma rekomenduojamo pakeitimo dažnumo, diržas gali sugesti. Tai gali rimtai pakenkti varikliui, sugadinti vožtuvus ir stūmoklius. Rimtą poveikį gali turėti tokie veiksniai kaip įtempiklių ar kreipiančiųjų velenėlių užblokavimas, tepalo ar aušalo ištekėjimas. Abiem atvejais diržas gali praslysti ir sugadinti pavarą. Jokiu būdu nepatartina keisti atskirai diržo arba atskirų jo elementų. Profesionaliose dirbtuvėse keičiami visi diržinės pavaros elementai. Priklausomai nuo automobilio modelio, taip pat rekomenduojama pakeisti ir vandens siurblį.

Grandinininė Pavara

Sistema su paskirstymo veleno grandine yra variklio viduje po apsauga, papildomai sutepama tepalu ir priklausomai ar variklis sumontuotas išilgai ar skersai, stovi nuo variklio korpuso pusės arba pavarų dėžės pusėje. Paskirstymo grandinė yra neaptarnaujama, tai yra - veikia, kol veikia. Grandininės pavaros yra neremontuojamos ir tarnauja tiek, kiek ir variklis. Bet net patvariausios pavaros susidėvi dėl laiko ir medžiagos senėjimo. Dažniausia problema yra grandinės ištempimas dėl medžiagos trinties. Kadangi grandinė veikia variklio korpuso viduje, nusidėvėjimas nematomas. Per didelis susidėvėjimas ir negrįžtama žala dažnai girdima kaip grandinės „bildesys“. Tai rodo galimą pavaros grandinės gedimą. Tai galima lengvai patikrinti techninės priežiūros knygelėje. Taip kaip ir diržinės pavaros atveju, čia taip pat nereikia keisti pavienių grandininės pavaros elementų. Visada pakeiskite visus sistemos komponentus. Tokiu būdu jūs galėsite išvengti trumpalaikių nesėkmių pavojaus, kuris gali atsirasti, pavyzdžiui, pakeitus tik vieną iš grandinės įtempiklių.

Grandinės Ilgaamžiškumas ir Priežiūra

Nuo paskirstymo grandinės ilgaamžiškumo priklauso ir variklio tepalų kokybė bei keitimo dažnumas. Nesilaikymas rekomenduojamo tepalų keitimo arba naudojant žemos kokybės tepalus vietoje tepalo, rekomenduojamo transporto priemonės gamintojo, veda prie greitesnio paskirstymo grandinės susidėvėjimo. Net vairavimo maniera turi įtakos grandinės ilgaamžiškumui. Per didelis susidėvėjimas gali būti važiavimo šaltu varikliu, mažais atstumais, didele galia, pasekmė. Tai iššaukia užteršimą, nepakankamą sistemos sutepimą tepalu. Padidėja trintis, kuri priveda prie metalo nusitrynimo ir grandinės pailgėjimo. Dirbtuvės gali sumažinti susidėvėjimą išplaudamos variklį nuo teršalų ir užpildę sistemą tepalu. Nedelsdami pakeiskite pavaros grandinės elementą, kai tik atsiras grandinės susidėvėjimui būdingi garsai, pvz., bildesys.

Pavaros Įtempimo Elementai

Kad būtų užtikrintas tobulas vožtuvų mechanizmo veikimas, abi paskirstymo sistemos pavaros reikalauja įtempimo elementų, kad prisitaikytų prie temperatūros, atmosferos sąlygų ar medžiagos senėjimo.

• Grandinininio mechanizmo atveju naudojami mechaniniai ir hidrauliniai grandinės įtempikliai, taip pat kreipiantieji ir įtempiantieji velenėliai.
• Diržiniam mechanizmui naudojami mechaniniai, pusiau automatiniai, automatiniai bei hidrauliniai įtempikliai.

Iššūkiai Šiuolaikiniams Paskirstymo Mechanizmams

„Schaeffler“ siekia prisitaikyti prie paskirstymo mechanizmo tendencijų bei reaguoja į transporto priemonių gamintojų lūkesčius dėl variklio darbo tikslumo, įvairovės ir šio mechanizmo ištvermės. Kitas iššūkis yra variklio downsizing, kurį naudoja dauguma transporto priemonių gamintojų. Downsizing turi įtakos degimo slėgio didinimui, o tai savo ruožtu sukelia nereguliarias variklio apsukas. Toks nereguliarumas perkeliamas į paskirstymo pavarą ir turi būti kompensuojamas. Didėjanti mechaninė ir terminė apkrova taip pat yra iššūkis šiuolaikiniams paskirstymo mechanizmams. Atsižvelgiant į visus šiuos reikalavimus, paskirstymo mechanizmas turėtų būti labai patvarus, turėtų turėti maksimalų ilgalaikį tarnavimo laiką. Mechanizmai turėtų būti paprastai prižiūrimi ir lengvai remontuojami. Vibracija, aukštos temperatūros arba nepakankamas sutepimas turi neigiamą įtaką paskirstymo grandinės darbui. Medžiagų senėjimas, susidėvėjimas arba išoriniai veiksniai gali turėti įtakos variklio darbo pablogėjimui, o ekstremaliais atvejais - diržo trūkimui arba grandinės peršokimui. Dėl to vožtuvai gali smogti stūmokliams ir sugadinti variklį. Variklio darbo paskirstymo mechanizmas yra labai jautrus automobilio elementas ir kiekvienas nukrypimas nuo tinkamo veikimo gali turėti neigiamų padarinių.

Dujų Paskirstymo Velenai ir Variklio Galingumas

Daugelis žmonių, norėdami padidinti variklio galią, tikisi stebuklų iš dujų paskirstymo velenų. Taip tikrai nebus. Svarbu sugriauti esminį mitą, kad dujų paskirstymo velenai nustato variklio galingumą. Tai tik vienas iš komponentų, kurie nustato variklio galingumą. Kitos dalys taip pat turi labai didelę reikšmę - kad ir išmetimo sistema (jei tik velenai tai leidžia). Labiausiai pavykę motorai yra tie, kurie velenams leidžia kartu ir suderintai dirbti su įsiurbimo, išmetimo kanalais, kompresija, kubatūra ir ypač su išmetimo sistema.

Palyginimui velenai - nuo švelnaus (kairėje) iki pašėlusio (dešinėje). Aiškiai galite matyti, kiek aukštesni ir platesni tampa kumšteliai. Visi šie velenai puikūs esant tam tikroms galingumo charakteristikoms ir visiškai netinkantys su kitomis variklio konfigūracijomis, kurios neprivers jų dirbti taisyklingai.

Velenų Parametrai ir Jų Svarba

Dažniausiai žmonės, siekdami suprasti, kam skirtas velenas, žiūri į jo pakėlimą (lift) ir atidarymo trukmę (duration). Reikia truputį giliau pažvelgti į atidarymo ir uždarymo laikus, ignoruojant atidarymo trukmę. Trukmė - tik reikšmė, pagal kurią galima susidaryti greitą ir apytikrę nuomonę apie tai, kiek ir kada duos šie velenai. Reikšmė, kuri tikrai pasako kai ką naudingo, yra alkūninio veleno laipsniai (nuo - iki), kai vožtuvai „persimeta“, t.y. abu būna atidaryti. Tarkime, yra .053 (colio) pakėlimo, kol atsidaro, ir .053 pakėlimo, kol užsidaro, bei 256 alkūninio veleno pasisukimo laipsniai trukmė. Taigi tai tik pasako, kiek velenas pakelia vožtuvo atidarymo mechanizmą ir kiek laiko vožtuvas būna atidarytas, bet nenurodo, kada jis atsidaro ir užsidaro. O tai yra pati svarbiausia informacija.

Atidarymo ir Uždarymo Laikai

Atidarymo, uždarymo laikai yra priskirti saviems taktams. Įsiurbimo takto laikai apibūdina atidarymo ir uždarymo taškus vykstant įsiurbimui. Tas pats ir su išmetimo taktu. Pavyzdžiui, jei velenas atidaro įsiurbimo vožtuvą esant 32 laipsniams (kaip kad Andrews N8 velenas), reiškia, kad jis atidaro vožtuvą, kai yra 32 laipsniai iki įsiurbimo takto pradžios arba 32 laipsniai iki viršutinio mirties taško (prieš VMT). Kadangi pats įsiurbimo taktas sudaro 180 laipsnių, o šis velenas turi 32 laipsnius prieš VMT, 180 įsiurbimo takto laipsnių ir 44 laipsnius trukmės po AMT, iš viso gauname 256 įsiurbimo trukmės laipsnius.

Įsiurbimo Takto Vožtuvo Uždarymo Taškas

Įsiurbimo takto vožtuvo užsidarymo taškas yra pati svarbiausia informacija. Šis skaičius nusako, kokioms apsukoms yra sukurtas velenas. Esmė tame, kas vyksta variklyje, kai jis baigia įsiurbimo taktą ir pradeda suspaudimo taktą, o įsiurbimo vožtuvas vis dar atidarytas. Ir mes iš tikrųjų nepradedame suspaudinėti tol, kol neuždarėme vožtuvo. Taigi, jei jį uždarome vėliau ir yra priežastis, kodėl reikalingas didesnis suspaudimo laipsnis, todėl kad mes naudojame mažiau suspaudimo takto eigos mišinio suspaudimui. O jeigu uždarant vožtuvą reikėtų anksčiau mažesnio suspaudimo laipsnio, kad būtų išvengta detonavimo, nes mes naudojame daugiau suspaudimo takto eigos, tam kad suspaust mišinį.

Priežastis uždaryti įsiurbimo vožtuvą vėliau yra ta, kad ateinantis mišinys yra inertiškas ir cilindras vis dar pildosi, nors stūmoklis ir kyla aukštyn. Jei vožtuvas uždaromas per anksti, užtrenkiame duris, nors mišinys vis dar eina į vidų, o tai mažina galingumą. Kita vertus, jei uždarome duris per vėlai, išstumiamame dalį mišinio atgal ir tai taip pat mažina galingumą. Turime labai atidžiai pasirinkti, kada baigti cilindro užpildymą ir staigiai pradėti spausti mišinį. Kaip jūs galite įsivaizduoti, geriausias taškas, kada reikia uždaryti duris, priklauso nuo variklio apsukų. Taip yra iš dalies todėl, kad mišinio greitis įsiurbiant kinta su variklio apsukomis. Ir dėl to, kad alkūninio veleno pasisukimo laipsniai kinta žymiai greičiau kartu su apsukomis. Įsiurbimo uždarymas yra vienintelis toks svarbus faktorius veleno specifikacijose, nes jis nusako veleno galingumo diapazoną. Į tai visų pirma reikėtų žiūrėti, norint nuspręsti, kokiame diapazone reikia didžiausio variklio galingumo.

Paprastai velenai, skirti standartiniam, „gatvei" skirtam motorui, uždaro įsiurbimo vožtuvą po 40 laipsnių po AMT. Smagesni „gatviniai" velenai ir kai kurie „lenktyniniai" uždaro apie 50 laipsnių po AMT. Apie 60 laipsnių velenus uždaro „lenktyniniai" velenai, tarp kurių būna ir pasiekiančių net 70 laipsnių.

Vožtuvų „Persimetimas“

Toliau reikėtų žiūrėti į du matmenis kartu: įsiurbimo vožtuvo atidarymo tašką (laipsniai prieš VMT) ir išmetimo vožtuvo uždarymo tašką (laipsniai po VMT). Šią atkarpą vadinsime vožtuvų „persimetimu" - tai laiko tarpas, kai baigiasi išmetimo ir prasideda įsiurbimo ciklas. Šiuo momentu abu vožtuvai yra atidaryti. Persimetimas įvyksta, kai stūmoklis juda pro viršutinį mirties tašką, baigdamas išmetimo ir pradėdamas įsiurbimo taktą. Jei išmetimo sistema veikia teisingai, ji pradės traukti įsiurbimo mišinį dar prieš stūmokliui pradedant traukti jį - tai gali labai padėti cilindro užpildymui. O jei išmetimas stumteli užtaisą, esantį kanaluose, kolektoriuje ir karbiuratoriuje, atgal, išstumdama jį lauk už karbiuratoriaus, tada stūmoklis juda žemyn ir vėl įtraukia mišinį. Tai ne tik trukdo cilindro užpildymui, bet ir du kartus įtraukia mišinį pro karbiuratorių ir dukart jį užtaiso.

Slėgio Bangų Įtaka

Kodėl atsiranda teigiamos ir neigiamos slėgio bangos? Atsakymą galima rasti galybėje teorinės medžiagos apie išmetimo sistemas, bet esmė slypi tame, kad slėgio bangos keliauja pirmyn ir atgal išmetimo vamzdžiais, atsimušdamos į abu galus ir judėdamos pakankamai stabiliu greičiu (garso greičiu) priklausomai nuo variklio sūkių. Taigi variklis gali keisti sūkius, taip pat ir bangos atkeliaujančios vožtuvų persimetimo metu. Difuzijos priedai išmetimo sistemoje (koriai, išmetimo bakeliai) gali keisti slėgio bangų tipą, priversti jas teigiamai veikti prastesniame sūkių diapazone ir pan. Esmė yra paprasta - kuo ilgesnis vožtuvų „persimetimas" (išmetimo uždarymas ir įsiurbimo atidarymas), tuo didesnę reikšmę turi išmetimo sistema. Rezultatą galima pavadinti tiesiog „laiminga santuoka" tarp dujų paskirstymo velenų ir išmetimo sistemos. Tai pakankamai ilgas „persimetimo" laikas, kada išmetimo sistema galėtų maksimaliai paveikti, ir išmetimo sistema, geriausiai traukianti tame apsisukimų diapazone, kuriame ir numatyti dujų paskirstymo velenai. Taigi turime išmetimo sistemą, padedančią įsiurbimo ciklo pradžioje, ir mišinio inerciją, kuri padeda pildyti cilindrą ciklo pabaigoje.

Tarpai tarp Vožtuvo ir Stūmoklio

Žiūrint į vožtuvų persimetimą, reikia atkreipti dėmesį į vožtuvo pakėlimo aukštį, kai stūmoklis yra VMT. Esant dideliam vožtuvo atidarymui prie VMT, atsiranda problemos dėl tarpų tarp vožtuvo su vožtuvu ir tarp vožtuvo su stūmokliu. Reiktų įsitikinti, jog tas, kas ruošia jūsų cilindrų galvutes, žino dujų paskirstymo velenų charakteristikas, kad būtų tinkamai paruoštas atstumas tarp vožtuvų. Jei ant stūmoklio yra išfrezavimai vožtuvams, tuomet nuo vožtuvo iki išfrezavimo kraštų turėtų būti bent 0,13 mm, apie 0,15 mm tarp įsiurbimo vožtuvo ir stūmoklio viršaus ir 0,23 mm nuo išmetimo vožtuvo iki stūmoklio. Priežastis, kodėl išmetimui reikia didesnio tarpelio, yra tai, kad stūmoklis vejasi užsidarantį vožtuvą ir, jei spyruoklė nespėja paskui dujų paskirstymo veleną (o tai įmanoma esant aukštiems apsisukimams), vožtuvas pradeda „skrieti", ir tuo momentu galimas kontaktas su stūmokliu.

Išmetimo Vožtuvo Atidarymo Taškas

Na ir pabaigai reiktų atkreipti dėmesį į išmetimo vožtuvo atidarymo tašką. Išmetimo vožtuvas iš tikrųjų atsidaro dar sprogimo ciklo metu, kai stūmoklis juda žemyn. Taip vyksta dėl to, kad, norint įveikti pumpavimo nuostolius į išmetimo sistemą, būtina panaudoti dalį sprogimo jėgos išmetamųjų dujų išstūmimui. Kuo greičiau sukasi variklis, tuo mažiau laiko lieka išmetamųjų dujų pašalinimui, taigi tuo anksčiau išmetimo vožtuvas turi būti atidarytas. Dažnai galima išvysti velenus su ilgesne išmetimo vožtuvo atidarymo trukme nei įsiurbimo.

Veleno Pakėlimas ir Kanalų Pralaidumas

Veleno pakėlimas nusako, kiek kiekvienas vožtuvas yra atidaromas. Jei žinomas variklio darbinis tūris ir apsisukimai, reikiamą oro kiekį galima suskaičiuoti. Aišku, norime maksimalaus kanalų pralaidumo. Maksimalus vožtuvo atidarymas turi būti tame taške, kai stūmoklis stipriausiai traukia mišinį. Veleno kumštelio centras, kuris yra centre tarp atidarymo ir uždarymo taško, ir nurodo, kur yra tas taškas. Galvučių kanalai turi būti reikiamo dydžio, kad užtikrintų reikiamą mišinio pralaidumą, taip pat jie turi užtikrinti ir reikiamą mišinio judėjimo greitį. Per didelis arba per mažas mišinio judėjimo greitis pablogins cilindro užpildymą. Dėl cilindrų galvučių nesijaudinkite - yra įmonių, kurios paruoš jas. Šiuolaikinis galvučių tobulinimas (head porting) daromas programuojamomis CNC staklėmis.

Atsarginių Dalių Rinkos Pasiūlymai

Prekės ženklas INA, priklausantis Schaeffler grupei, siūlo atsarginių dalių rinkoje daugiau kaip 750 įvairių remonto skirtų rinkinių su diržu ir vandens siurbliu paskirstymo pavarai. INA pasiūlymas apima 97 % Europos automobilio parko automobilių ir 95 % Azijos parko poreikio. Dirbtuvių darbuotojai gali būti tikri, kad renkantis INA Belt Drive KIT gaus tos pačios kokybės produktą, kaip ir produktus, pateiktus naujų automobilių surinkimui. Remonto komplektai visada turi reikiamą montavimo įrangą, pvz. varžtus, veržles, kaiščius ir tarpines.

Markė „INA“ siūlo platų grandininių pavarų asortimentą. Komplekte yra paskirstymo grandinės, krumpliaračiai, hidrauliniai ir mechaniniai grandinių įtepikliai. „INA KIT“ remonto rinkiniuose yra papildomų tarpinių ir visi montavimo įrankiai, reikalingi profesionaliam remontui.

tags: #duju #paskirstymo #veleno #dangteliai