Vidaus degimo variklio veikimo principas neatsiejamas nuo efektyvaus dujų skirstymo mechanizmo (DSM) veikimo. Šis mechanizmas atsako už degiojo mišinio padavimą į cilindrus ir sudegusių dujų pašalinimą, užtikrinant optimalų variklio efektyvumą ir galią. Pagrindinė jo užduotis - užtikrinti tinkamą cilindrų pripildymą, efektyvų išmetimą ir patikimą sandarumą suspaudimo bei darbo taktų metu.
Dujų skirstymo mechanizmo konstrukcija
Istoriškai ir technologiškai skiriami keli pagrindiniai mechanizmų tipai:
- OHV (Overhead Valve): Skirstymo velenas montuojamas variklio bloke. Pavara iki vožtuvų perduodama per stūmiklius ir svirteles.
- OHC (Overhead Camshaft): Skirstymo velenas sumontuotas virš cilindro galvutės.
- DOHC (Double Overhead Camshaft): Dviem viršuje sumontuotais skirstymo velenais valdoma sistema. Tai leidžia tiksliau kontroliuoti vožtuvų fazes, kas ypač svarbu didesnio našumo varikliams.
Pagrindinės komponentės
Dujų skirstymo mechanizmą sudaro pats skirstymo velenas su kumšteliais bei vožtuvų pavaros detalės: mechaniniai arba hidrauliniai stūmikliai, kurie automatiškai reguliuoja tarpelius, kompensuodami šiluminį plėtimąsi ir dilimą. Vožtuvų mazgas veikia cikliškai, patirdamas dideles mechanines ir temperatūrines apkrovas.
Skirstymo velenas ir variklio galios dinamika
Nors dažnai manoma, kad būtent velenai vieni lemia variklio galingumą, tai yra tik vienas iš komponentų. Geriausiai pavykę motorai - tie, kurie velenams leidžia suderintai dirbti su įsiurbimo bei išmetimo kanalais, kompresija, kubatūra ir ypač su išmetimo sistema.
Veleno charakteristikos: pakėlimas ir trukmė
Norint suprasti veleno paskirtį, analizuojamas jo pakėlimas (lift) - maksimalus vožtuvo atidarymas - ir trukmė (duration). Tačiau pati svarbiausia informacija yra atidarymo ir uždarymo kampai (laipsniai).
Įsiurbimo vožtuvo uždarymo taškas yra kritinis faktorius, nustatantis veleno galingumo diapazoną. Jei vožtuvas uždaromas per anksti, sumažėja užpildymas; jei per vėlai - dalis mišinio išstumiama atgal. Standartiniam „gatviniam“ varikliui įsiurbimo vožtuvas dažniausiai uždaromas po 40 laipsnių po apatinio mirties taško (AMT), o lenktyniniuose varikliuose šis skaičius gali siekti 60-70 laipsnių.
Vožtuvų „persimetimas“ (valve overlap)
Tai laiko tarpas (laipsniais), kai baigiasi išmetimo ir prasideda įsiurbimo ciklas - abu vožtuvai šiuo metu būna atidaryti. Jei išmetimo sistema veikia teisingai, ji sukuria slėgio bangą, kuri padeda įtraukti šviežią mišinį į cilindrą. Ilgesnis „persimetimas“ reikalauja ypač tikslaus išmetimo sistemos suderinimo, kad būtų pasiekta „laiminga santuoka“ tarp dujų paskirstymo ir išmetimo pulsacijos.
Drąsusis Elniukas. Khrabryy olenenok.
Pagrindiniai veleno gedimai ir jų priežastys
Nors skirstymo velenai gaminami iš grūdinto plieno, jie yra jautrūs variklio priežiūros kokybei. Dažniausios gedimų priežastys:
- Alyvos problemos: Alyvos trūkumas arba netinkama alyva (neatitinkanti gamintojo standartų) sukelia spartų kumštelių dilimą.
- Ilgi keitimo intervalai: Ilgi techninės priežiūros intervalai (pvz., 30 000 km) skatina nuosėdų kaupimąsi, kurios pažeidžia tepimo taškus.
- Hidraulinių stūmiklių gedimai: Susidėvėję stūmikliai pradeda „daužyti“ veleną, laikui bėgant jį deformuodami.
Pavyzdžiui, kai kuriuose dyzeliniuose VAG grupės varikliuose (1.9 TDI PD) dėl didelių apkrovų, tenkančių kumšteliams valdant purkštukus, netinkama alyva gali sukelti itin greitą veleno nusidėvėjimą.