Klep mesin. Tujuan, alat, desain

Supados mesin pembakaran internal opat-stroke tina mobil naon waé tiasa dianggo, alatna kalebet seueur bagian sareng mékanisme anu béda-béda anu saling disinkronkeun. Diantara mékanisme sapertos kitu nyaéta waktuna. Fungsina pikeun mastikeun aktivasina tepat waktuna klep. Naon éta dijelaskeun sacara rinci di dieu.

Pondokna, mékanisme distribusi gas muka asupan / knalpot klep dina waktos anu pas pikeun mastikeun waktos prosésna nalika ngalakukeun stroke anu khusus dina silinder. Dina sababaraha kasus, diperyogikeun yén duanana liang ditutup, anu sanésna, hiji atanapi bahkan duanana kabuka.

Hayu urang tingali sacara caket kana hiji jéntré anu ngamungkinkeun anjeun nyaimbangkeun prosés ieu. Ieu klep. Naon istiméwa ngeunaan desain na sareng kumaha jalanna?

Naon klep mesin

Klep na mangrupikeun bagian logam anu dipasang dina sirah silinder. Ieu mangrupikeun bagian tina mékanisme distribusi gas sareng disetir ku camshaft.

Gumantung kana modifikasi mobil, mesinna bakal aya waktos anu langkung handap atanapi luhur. Pilihan kahiji masih aya dina sababaraha modifikasi unit-unit kakuatan anu langkung lami. Kaseueuran pabrik parantos lami ngalih kana jinis mékanisme distribusi gas anu kadua.

Alesan pikeun ieu nyaéta motor sapertos kitu langkung gampang pikeun nada sareng ngalereskeun. Pikeun ngaluyukeun klep, cukup pikeun nyabut tutup klep sareng henteu kedah dibongkarkeun sadayana unit.

Tujuan sareng fitur alat

Klep mangrupikeun elemen anu dimuat ku spring. Di istirahat, éta pageuh nutup liang. Nalika camshaft ngahurungkeun, kaméra anu aya dina éta ngadorong klepna ka handap, nurunkeunana. Ieu muka liang. Susunan camshaft dijelaskeun sacara rinci di resensi séjén.

Tiap bagian maénkeun fungsina masing-masing, anu sacara struktural teu mungkin dilakukeun pikeun unsur anu sami anu caket di caketna. Sahenteuna aya dua klep per silinder. Dina modél anu langkung mahal, aya opat diantarana. Dina kaseueuran kasus, elemen ieu aya dua pasang, sareng éta muka sababaraha liang anu béda: sababaraha aya inlet sareng anu sanésna outlet.

Katup asupan tanggung jawab pikeun asupan bagian seger tina campuran bahan bakar-hawa kana silinder, sareng dina mesin kalayan suntikan langsung (jinis sistem suntikan bahan bakar, dijelaskeun di dieu) - volume hawa seger. Prosés ieu lumangsung dina nalika piston ngarengsekeun stroke asupan (ti tengah maot luhur, saatos ngaluarkeun knalpotna, éta bakal mudun).

Katup knalpot gaduh prinsip pambuka anu sami, ngan ukur ngagaduhan fungsi anu sanés. Aranjeunna muka liang pikeun ngaleupaskeun produk pembakaran kana manifold knalpot.

Desain klep mesin

Bagian anu dimaksud kaasup kana kelompok klep mékanisme distribusi gas. Babarengan bagian sanésna, aranjeunna nyayogikeun waktos anu pas dina waktos klep.

Pertimbangkeun fitur desain klep sareng bagian anu aya hubunganana, dimana operasionalna épéktip gumantung.

Klep

Klep dina bentuk rod, dina hiji sisi aya sirah atanapi unsur poppet, sareng dina sisi anu sanés - hiji keuneung atanapi tungtung. Bagian datarna dirancang pikeun sealing ketat tina bukaan dina sirah silinder. Transisi lemes dilakukeun antara cymbal sareng rod, sanés undak. Hal ieu ngamungkinkeun klep tiasa streamline sahingga henteu nyiptakeun résistansi kana gerakan cairan.

Dina motor anu sami, asupan sareng katup knalpot bakal béda béda. Janten, jinis-jinis mimiti bagian bakal ngagaduhan piring langkung lega tibatan anu kadua. Alesan pikeun ieu nyaéta suhu luhur sareng tekanan tinggi nalika produk pembakaran dipiceun ngalangkungan outlet gas.

Sangkan bagian na langkung mirah, klepna aya dina dua bagian. Aranjeunna bénten dina komposisi. Dua bagian ieu ngagabung ku las. Chamfer tina disk valves outlet ogé mangrupikeun unsur anu misah. Éta disimpen tina jinis logam anu béda, anu ngagaduhan sipat tahan panas, ogé tahan kana setrés mékanis. Salaku tambahan pikeun sipat ieu, tungtung klep knalpot langkung rentan dibentukna karat. Leres, bagian ieu dina seueur klep didamel tina bahan anu sami sareng logam tina pelatna didamel.

Huluna elemen inlet biasana rata. Desain ieu ngagaduhan kaku anu diperyogikeun sareng gampang dijalankeunnana. Mesin anu dipasang tiasa dipasangan ku klep cakram cekung. Desain ieu rada langkung énggal tibatan tara standar, sahingga ngirangan gaya inersia.

Sedengkeun pikeun réncang knalpot, bentukna sirahna bakal datar atanapi cembung. Pilihan kadua langkung éfisién, sabab éta nyayogikeun gas anu hadé tina kamar pembakaran kusabab desainna anu streamline. Ditambah piring cembung langkung awét dibandingkeun sareng réncang datar. Di sisi anu sanésna, unsur sapertos kitu langkung beurat, kusabab anu inersia ngalaman. Jinis bagian ieu ngabutuhkeun sumber anu langkung sempit.

Ogé, desain bobot tina jinis klep ieu rada benten sareng bagian asupanna. Pikeun nyayogikeun disipasi panas anu langkung saé tina unsur, batangna langkung kandel. Ieu ningkatkeun résistansi kana pemanasan anu kuat bagéan na. Nanging, solusi ieu ngagaduhan karugian - éta nyiptakeun résistansi anu langkung ageung kana gas anu dipiceun. Sanaos kitu, pabrik masih ngagunakeun desain ieu, kusabab gas knalpot dipancarkeun dina tekenan anu kuat.

Dinten ayeuna aya pamekaran inovatif klep dipasangkeun dipaksa. Modifikasi ieu ngagaduhan inti anu suwung. Natrium cair dipompa kana rongga na. Bahan ieu ngejat nalika dipanaskeun pisan (perenahna caket sirah). Salaku hasil tina prosés ieu, gas nyerep panas tina tembok logam. Nalika naék, bénsin tiis sareng kondensasi. Cairanna ngalir ka dasar, dimana prosésna diulang.

Supados klep pikeun mastikeun kedap antarbeungeut, chamfer dipilih dina korsi sareng disk. Éta ogé dilakukeun ku bevel pikeun ngaleungitkeun léngkahna. Nalika masang klep dina motor, éta diusap kana sirah.

Kedap tina sambungan korsi-to-sirah dipangaruhan ku korosi flange, sareng bagian-bagian outlet sering kaserang deposit karbon. Pikeun manjangkeun umur klep, sababaraha mesin dilengkepan mékanisme tambahan anu ngarobahna klep sakedik nalika outlet ditutup. Ieu ngaleungitkeun setoran karbon anu dihasilkeun.

Kadang-kadang kajadian éta klep shank rusak. Ieu bakal nyababkeun bagian murag kana silinder sareng ngarusak motor. Kusabab gagal, cukup pikeun crankshaft pikeun ngadamel sababaraha révolusi inersia. Pikeun nyegah kaayaan ieu, pabrik klep otomatis tiasa ngalengkepan bagianna ku cincin panahan.

Sakedik ngeunaan fitur keuneung klep. Bagian ieu kaserang gaya gesekan sabab kapangaruhan ku camshaft cam. Pikeun klep dibuka, cam kedah nyorong ka handap kalayan kakuatan anu cekap pikeun neken cinyusu. Unit ieu kedah nampi lubrication anu cekap, sareng supados henteu gancang lungse, éta dikeras. Sababaraha désainer motor nganggo topi khusus pikeun nyegah maké rod, anu didamel tina bahan anu tahan kana beban sapertos kitu.

Pikeun nyegah klep macét dina leungeun baju nalika manaskeun, bagian tina bobot caket cymbal rada ipis tibatan bagian anu caket kana keuneung. Pikeun ngalereskeun cinyusu klep, dua alur didamel dina tungtung klep (dina sababaraha kasus, hiji), di mana kerupuk tina dorong dilebetkeun (piring tetep tempatna semi)

Klep cinyusu

Cinyusu mangaruhan efisiensi klep. Diperyogikeun supados sirah sareng korsi nyayogikeun sambungan anu ketat, sareng média anu dianggo henteu nembus ngalangkungan fistula anu kabentuk. Upami bagian ieu kaku pisan, camshaft cam atanapi keuneung tina batang klep bakal gancang pareum. Di sisi anu sanésna, cinyusu lemah moal tiasa mastikeun pas ketat antara dua unsur.

Kusabab unsur ieu jalan dina kaayaan ngarobah gancang, éta tiasa rusak. Pikeun nyegah ngarecahna gancang, pabrikan powertrain nganggo macem-macem jinis mata cai. Dina sababaraha waktos, jinis dobel dipasang. Modifikasi ieu ngirangan beban kana unsur masing-masing, sahingga ningkatkeun kahirupan kerja na.

Dina desain ieu, cinyusu bakal ngagaduhan arah anu béda-béda dina gilirannana. Ieu nyegah partikel-partikel anu rusak janten teu kénging antara giliran anu sanés. Baja spring dianggo pikeun nyieun elemen ieu. Saatos produk diwangun, éta tempered.

Di pasisianna, unggal cinyusu dikocok sahingga bagian bantalanna aya hubunganana sareng sirah klep sareng piring luhur anu napel dina sirah silinder. Pikeun nyegah bagian tina dioksidasi, éta dilapis ku lapisan cadmium sareng galvanis.

Salaku tambahan kana klep waktos klasik, klep pneumatik tiasa dianggo dina kendaraan olahraga. Nyatana, ieu unsur anu sami, ngan ukur disetél ku mékanisme pneumatik khusus. Hatur nuhun kana ieu, akurasi sapertos operasi kahontal yén motor sanggup ngembangkeun révolusi anu luar biasa - dugi ka 20 rébu.

Perkembangan sapertos kitu muncul deui taun 1980an. Éta nyumbang kana langkung jelasna muka / nutup liang, anu teu tiasa disayogikeun ku usum semi. Aktuator ieu didukung ku gas anu dikomprés dina waduk di luhur klep. Nalika kaméra némpél klep, kakuatan pangaruh sakitar 10 bar. Klep muka, sareng nalika camshaft ngalemahkeun pangaruh kana keuneung na, gas anu dikomprés gancang ngabalikeun bagianna kana tempatna. Pikeun nyegah tekanan turun tina kamungkinan kabocoran, sistem dilengkepan kompresor tambihan, wadukna aya dina tekanan sakitar 200 bar.

James Ellison, PBM Aprilia, CRT Test Jerez Feb 2012

Sistem ieu digunakeun dina motor kelas MotoGP. Angkutan ieu kalayan saléter volume mesin sanggup ngembangkeun 20-21 rébu crankshaft révolusi. Salah sahiji modél anu mékanisme anu sami nyaéta salah sahiji modél motor Aprilia. Kakuatanna mangrupikeun 240 hp anu luar biasa. Leres, ieu seueur teuing pikeun kendaraan roda dua.

Pitunjuk klep

Peran bagian ieu dina operasi klep nyaéta pikeun mastikeun yén éta bergerak dina garis anu lempeng. Leungeun baju ogé mantuan pikeun niiskeun rod. Bagian ieu peryogi pelumasan konstan. Upami teu kitu, rod éta bakal kateken kana setrés termal konstan sareng leungeun baju bakal gancang béak.

Bahan anu tiasa dianggo pikeun ngadamel rungkun sapertos kitu kedah tahan panas, tahan gesekan konstan, ogé miceun panas tina bagian anu caket, sareng ogé tahan suhu luhur. Sarat sapertos kitu tiasa dipenuhan ku beusi cor abu abu pearlitic, parunggu aluminium, keramik sareng Chrome atanapi Chrome-nikel. Sadaya bahan ieu ngagaduhan struktur keropos, sahingga ngabantosan minyak dina permukaanna.

Bushing pikeun klep knalpot bakal gaduh clearance sakedik langkung seueur antara bobot tibatan sarimbag sareng inlet. Alesan pikeun ieu nyaéta perluasan termal anu langkung ageung tina klep panyabutan gas limbah.

Korsi klep

Ieu mangrupikeun bagian kontak tina sirah sirah silinder caket unggal cakram silinder sareng klep. Kusabab bagian sirah ieu kakeunaan setrés mékanis sareng termal, éta kedah ngagaduhan résistansi anu saé pikeun panas sareng sering tabrakan (nalika mobil gancang-gancang, rpm camshaft sapertos luhur sahingga katup sacara harfiah murag kana korsi).

Upami blok silinder sareng sirah na didamel tina alloy aluminium, korsi klep na merta didamel tina waja. Besi tuang parantos tiasa diatasi sareng beban sapertos kitu, janten pelana dina modifikasi ieu dilakukeun dina sirah nyalira.

Saduk plug-in ogé sayogi. Éta didamel tina beusi cor alloy atanapi baja tahan panas. Sangkan chamfer tina unsur henteu rusak pisan, éta dilakukeun ku lapisan logam tahan panas.

Korsi sisipan dibereskeun dina mastaka dina cara anu béda. Dina sababaraha kasus, éta diteken, sareng alur dilakukeun dina bagian luhur unsur, anu dieusi ku logam awak sirah nalika dipasang. Ieu nyiptakeun integritas rakitan tina logam anu béda.

Korsi wé dipasang ku ngepak dina luhur dina sirah awak. Aya pelana silindris sareng kerucut. Dina kasus anu munggaran, aranjeunna dipasang dina halteu, sareng anu kadua gaduh celah tungtung anu alit.

Jumlah klep dina mesin

Mesin durukan 4-stroke standar ngagaduhan hiji camshaft sareng dua klep per silinder. Dina desain ieu, hiji bagéan jawab suntikan campuran hawa atanapi ngan hawa (upami sistem suluh gaduh suntikan langsung), sareng anu sanésna jawab panyabutan gas buang kana manifold.

Pagawean anu langkung éfisién dina modifikasi mesin, dimana aya opat klep per silinder - dua pikeun tiap fase. Hatur nuhun kana desain ieu, ngeusian ruang anu langkung saé ku bagian VTS atanapi hawa anu anyar anu dipastikeun, ogé dipercepat pemindahan gas buang sareng ventilasi rongga silinder. Mobil mimiti dilengkepan ku motor sapertos kitu mimiti taun 70an abad ka tukang, sanaos kamekaran unit sapertos kitu dimimitian dina paruh mimiti taun 1910an.

Ayeuna, pikeun ningkatkeun operasi unit listrik, aya pamekaran mesin anu aya lima klep. Dua pikeun outlet, sareng tilu pikeun inlet. Conto unit sapertos kitu nyaéta modél perhatian Volkswagen-Audi. Sanaos prinsip operasi sabuk waktos dina motor sapertos kitu idéntik sareng versi klasik, desain mékanisme ieu rumit, naha sababna pangembangan inovatif mahal.

Pendekatan anu henteu konvensional anu sami ogé dicandak ku produsen mobil Mercedes-Benz. Sababaraha mesin ti mobil ieu dilengkepan tilu katup per silinder (2 asupan, 1 knalpot). Salaku tambahan, dua busi dipasang dina unggal rohangan pot.

Pabrikan nangtoskeun jumlah klep ku ukuran kamarna dimana suluh sareng hawa asup. Pikeun ningkatkeun keusikanana, perlu mastikeun aliran masuk langkung saé tina bagian seger BTC. Jang ngalampahkeun ieu, anjeun tiasa ningkatkeun diaméter liang, sareng ku ukuranana piring. Nanging, modérnisasi ieu ngagaduhan batesan nyalira. Tapi lumayan dimungkinkeun pikeun masang klep asupan tambahan, janten tukang mobil ngembangkeun modifikasi sirah silinder sapertos kitu. Kusabab kagancangan asupan langkung penting tibatan knalpotna (knalpotna dikaluarkeun dina tekenan piston), kalayan jumlah klep anu ganjil, bakal aya deui unsur asupan.

Klep naon anu didamel

Kusabab klep beroperasi dina kaayaan suhu maksimum sareng setrés mékanis, éta didamel tina logam anu tahan ku faktor sapertos kitu. Kaseueuran sadayana manaskeun, sareng ogé nyanghareupan setrés mékanis, tempat hubungan antara korsi sareng cakram klep. Dina kecepatan mesin anu luhur, klep gancang-gancang tilelep kana korsi, nyababkeun kejutan di ujung bagéan éta. Ogé, dina prosés pembakaran campuran hawa sareng bahan bakar, ujung ipis tina piring tiasa dipanaskeun.

Salaku tambahan kana cakram klep, baju klep ogé diteken. Faktor négatip anu ngakibatkeun ngagem elemen ieu henteu cukup pelumasan sareng gesekan konstan nalika gerakan klep gancang.

Kusabab ieu, sarat ieu ditumpukeun dina klep:

1. Aranjeunna kedah ngégél inlet / outlet;
2. Kalayan pemanasan anu kuat, ujung pelat teu kedah deform tina pangaruh dina sadel;
3. Kedah leres-leres dirampingkeun supados henteu aya résistansi anu diciptakeun pikeun média anu lebet atanapi anu kaluar;
4. Bagianna henteu kedah beurat;
5. Logamna kedah tangguh sareng awét;
6. Henteu kedah ngalaman oksidasi anu kuat (nalika mobil jarang nyetir, ujung huluna henteu keyeng).

Bagian anu muka liang dina mesin solar manaskeun dugi ka 700 derajat, sareng dina analog bénsin - dugi 900 di luhur nol. Kaayaan ieu rumit ku kanyataan yén ku pemanasan anu kuat sapertos, klep kabuka henteu tiis. Klep outlet tiasa didamel tina waja alloy tinggi anu tiasa tahan panas tinggi. Sakumaha anu parantos didadarkeun, hiji klep didamel tina dua jinis logam. Huluna didamel tina paduan suhu tinggi sareng bobot na tina baja karbon.

Sedengkeun pikeun unsur inlet, aranjeunna tiis ku kontak sareng korsi. Nanging, suhu na ogé luhur - sakitar 300 derajat, janten henteu kéngingkeun bagianna cacad nalika dipanaskeun.

Kromium sering kalebetkeun kana bahan baku pikeun klep, anu ningkatkeun stabilitas termalna. Nalika durukan béngsin, bénsin atanapi solar, sababaraha zat dileupaskeun anu sacara agrésif tiasa mangaruhan bagian-bagian logam (contona, oksida timah). Sanyawa nikel, mangan sareng nitrogén tiasa dilebetkeun kana bahan sirah klep pikeun nyegah réaksi anu ngarugikeun.

Sareng tungtungna. Éta sanés rusiah pikeun saha waé anu klep dina mesin naon waé anu diduruk waktosna. Ieu video pondok ngeunaan alesan pikeun ieu:

Alesan anu klep kaduruk dina mesin mobil 95% supir henteu terang éta

Patarosan na waleran:

Naon anu dilakukeun ku klep dina mesin? Nalika aranjeunna muka, klep asupan ngamungkinkeun hawa seger (atanapi campuran hawa / bahan bakar) ngalir kana silinder. Buka klep knalpot ngakibatkeun gas knalpot kana manifold knalpot.

Kumaha ngarti yén valves anu dibeuleum kaluar? Fitur konci klep anu kaduruk nyaéta gerakan triple motor henteu paduli rpm. Dina waktu nu sarua, kakuatan mesin geus decently ngurangan, sarta konsumsi bahan bakar naek.

Bagian mana anu muka sareng nutup klep? Batang klep disambungkeun ka camshaft cams. Dina loba mesin modern, lifters hidrolik ogé dipasang antara bagian ieu.