Katup mesin. Tujuan, piranti, desain

Supaya mesin pembakaran internal papat-stroke bisa digunakake ing mobil apa wae, piranti kasebut kalebu macem-macem bagean lan mekanisme sing sinkronisasi. Antarane mekanisme kasebut yaiku wektu. Fungsine kanggo njamin aktivasi wektu katup sing tepat wektu. Apa sing diandharake kanthi rinci kene.

Singkatnya, mekanisme distribusi gas mbukak katup inlet / outlet ing wektu sing tepat kanggo mesthekake wektu proses sajrone nglakokake stroke tartamtu ing silinder. Ing sawetara kasus, kudu loro bolongan ditutup, ing liyane, siji utawa malah loro mbukak.

Ayo goleki luwih rinci babagan siji detail sing ngidini sampeyan stabil proses iki. Iki katup. Apa spesial babagan desain lan kepiye cara kerjane?

Apa klep mesin

Katup minangka bagean logam sing dipasang ing endhas silinder. Iki minangka bagean saka mekanisme distribusi gas lan didorong dening camshaft.

Gumantung saka modifikasi mobil, mesin kasebut bakal duwe wektu sing luwih murah utawa ndhuwur. Opsi pertama isih ditemokake ing sawetara modifikasi unit daya lawas. Umume pabrikan wis wiwit ganti dadi mekanisme mekanisme distribusi gas nomer loro.

Alesané yaiku motor sing kaya ngono luwih gampang disetel lan didandani. Kanggo nyetel katup, cukup kanggo nyopot tutup katup lan ora perlu dibongkar kabeh unit.

Tujuan lan fitur piranti

Katup minangka elemen sing dimuat ing musim semi. Nalika istirahat, nutup bolongan kasebut kanthi kenceng. Nalika camshaft dadi, cam sing ana ing ndhuwur meksa katup mudhun, mudhun. Iki mbukak bolongan. Pengaturan camshaft diterangake kanthi rinci ing review liyane.

Saben bagean duwe fungsi dhewe, sing struktural mokal ditindakake kanggo elemen sing padha sing ana ing sacedhake. Paling ora ana rong katup saben silinder. Ing model sing luwih larang, ana papat. Ing kasus paling umum, elemen kasebut ana ing pasangan, lan mbukak macem-macem klompok bolongan: sawetara ana inlet, lan liyane uga outlet.

Katup pengambilan tanggung jawab kanggo njupuk bagean anyar saka campuran bahan bakar-udara menyang silinder, lan ing mesin kanthi injeksi langsung (jinis sistem injeksi bahan bakar, diterangake kene) - volume hawa seger. Proses iki kedadeyan nalika piston ngrampungake stroke asupan (saka tengah mati ing ndhuwur, sawise ngilangi knalpot, dheweke mudhun).

Katup knalpot duwe prinsip pambuka sing padha, mung duwe fungsi sing beda. Dheweke mbukak bolongan kanggo ngilangi produk pembakaran menyang manifold.

Desain katup mesin

Bagean sing dimaksud kalebu ing klompok katup mekanisme distribusi gas. Bebarengan karo rincian liyane, dheweke menehi pangowahan tepat wektu katup.

Coba deleng fitur desain katup lan bagean sing gegandhengan, sing gumantung ing operasine sing efektif.

Katup

Katup kasebut arupa rod, ing sisih kasebut ana endhas utawa unsur poppet, lan ing sisih liyane, tumit utawa pucuk. Sisih rata dirancang kanggo nutup sealing bukaan ing sirah silinder. Transisi sing lancar digawe ing antarane cymbal lan rod, dudu langkah. Iki ngidini katup dirampingake supaya ora nyebabake resistensi gerakan cairan.

Ing motor sing padha, asupan lan katup knalpot bakal beda. Dadi, jinis bagean pisanan bakal duwe piring luwih jembar tinimbang sing liyane. Alesané yaiku suhu dhuwur lan tekanan dhuwur nalika produk pembakaran dicopot liwat outlet gas.

Kanggo nggawe bagean kasebut luwih murah, katup dadi loro. Komposisine beda-beda. Kaloro bagean iki gabung karo las. Chamfer sing digunakake kanggo disk katup knalpot uga minangka elemen sing kapisah. Disimpen saka jinis logam liyane, sing nduweni sifat tahan panas, uga tahan stres mekanik. Saliyane sifat-sifat kasebut, pasuryan ujung katup knalpot kurang rentan marang pambentukan karat. Bener, bagean iki ing pirang-pirang katup digawe saka bahan sing padha karo logam saka piring kasebut digawe.

Kepala elemen inlet biasane rata. Desain iki nduweni kaku lan eksekusi sing dibutuhake. Mesin sing dipasang bisa dipasang karo katup disk cekung. Desain iki rada luwih entheng tinimbang mitra standar, saengga bisa nyuda kekuwatan inersia.

Minangka kanggo mitra knalpot, bentuk sirahe bakal rata utawa cembung. Pilihan nomer loro luwih efisien, amarga nyedhiyakake gas sing luwih apik saka ruangan pembakaran amarga desain sing efisien. Ditambah piring cembung luwih awet dibandhingake karo mitra sing rata. Kosok baline, unsur kaya kasebut luwih abot, amarga inersia ngalami. Jinis-jinis bagean kasebut mbutuhake sumber sing luwih kaku.

Uga, desain gagang katup jinis iki beda-beda beda karo bagean asupan. Kanggo nyedhiyakake disipasi panas sing luwih apik saka unsur kasebut, bar luwih kenthel. Iki nambah resistensi kanggo dadi panas bagean kasebut. Nanging, solusi iki duwe kerugian - nggawe resistensi luwih akeh kanggo gas sing ilang. Sanajan mangkono, pabrikan isih nggunakake desain iki, amarga gas pembuangan dipancarkan kanthi tekanan sing kuat.

Saiki ana pangembangan katup sing digawe adhem kanthi inovatif. Modifikasi iki nduweni inti kosong. Natrium cair dipompa ing rongga kasebut. Bahan iki nguap nalika digawe panas banget (dununge cedhak endhas). Minangka asil saka proses iki, gas nyerep panas saka tembok logam. Nalika munggah, gas dadi adhem lan kondensasi. Cairan kasebut mili mudhun menyang pangkal, ing endi proses kasebut dibaleni maneh.

Supaya katup bisa nyiyapake antarmuka, chamfer dipilih ing kursi lan disk. Uga ditindakake kanthi bevel kanggo ngilangi langkah kasebut. Nalika masang katup ing motor, gosok ing endhas.

Kenceng saka sambungan kursi-to-kepala kena pengaruh korosi flange, lan bagian outlet asring nandhang endapan karbon. Kanggo nambah umur katup, sawetara mesin dilengkapi mekanisme tambahan sing nolak katup nalika stopkontak ditutup. Iki mbusak celengan karbon sing diasilake.

Kadhangkala kedadeyan yen katup shank rusak. Iki bakal nyebabake bagean kasebut tiba ing silinder lan ngrusak motor. Kanggo kegagalan, cukup kanggo crankshaft kanggo nggawe sawetara revolusi inersia. Kanggo nyegah kahanan iki, pabrikan katup otomatis bisa nglengkapi bagean kasebut kanthi cincin penahan.

Sedikit babagan fitur tumit katup. Bagean iki kena pengaruh gesekan amarga kena pengaruh cam camshaft. Kanggo katup mbukak, cam kudu nyurung mudhun kanthi kekuwatan sing cukup kanggo meksa musim semi. Unit iki kudu nampa pelumasan sing cukup, lan supaya ora cepet kesel, dadi angel. Sawetara perancang motor nggunakake tutup khusus kanggo nyegah nyandhang rod, sing digawe saka bahan sing tahan kanggo beban kasebut.

Kanggo nyegah klep supaya ora macet ing lengen klambi nalika dadi panas, bagean saka batang sing cedhak karo cymbal iki luwih tipis tinimbang sisih sing cedhak tumit. Kanggo ndandani spring tutup, rong alur digawe ing pungkasan katup (ing sawetara kasus, siji), ing endi krupuk dhukungan dipasang (piring tetep ing endi spring).

Spring katup

Musim semi mengaruhi efisiensi katup. Dibutuhake supaya endhas lan kursi nyedhiyakake sambungan sing kenceng, lan medium kerja ora nembus liwat fistula sing wis digawe. Yen bagean iki kaku banget, camshaft cam utawa tumit batang katup bakal cepet rusak. Saliyane, musim semi sing lemah ora bakal bisa nyengkuyung ing antarane rong unsur kasebut.

Amarga elemen iki bisa digunakake kanthi kahanan sing ganti kanthi cepet, bisa rusak. Produsen Powertrain nggunakake macem-macem jinis spring kanggo nyegah gangguan cepet. Ing sawetara wektu, jinis dobel dipasang. Modifikasi iki nyuda momotan elemen individu, saengga bisa nambah umur kerja.

Ing desain iki, sumber bakal beda arah saka puteran. Iki ngalangi partikel sing wis rusak ora bisa muter ing antarane puteran liyane. Baja musim semi digunakake kanggo nggawe elemen kasebut. Sawise produk dibentuk, mula bakal tempered.

Ing pinggir, saben musim semi digiling supaya kabeh bagean bantalan kontak karo kepala katup lan piring ndhuwur sing dipasang ing sirah silinder. Supaya bagean kasebut ora dioksidasi, dilapisi lapisan cadmium lan galvanis.

Saliyane katup wektu klasik, katup pneumatik bisa digunakake ing kendaraan olahraga. Nyatane, iki minangka elemen sing padha, mung sing disetel kanthi mekanisme pneumatik khusus. Thanks kanggo iki, akurasi operasi kaya ngono, motor bisa ngasilake revolusi sing luar biasa - nganti 20 ewu.

Perkembangan kaya ngono muncul ing taun 1980an. Iki nyumbang kanggo mbukak / nutup bolongan sing luwih jelas, sing ora bisa kasedhiya musim semi. Aktuator iki didukung dening gas kompresi ing waduk ing sadhuwure katup. Nalika cam nyerang katup, gaya pengaruh udakara 10 bar. Katup mbukak, lan nalika batang cams nyuda pengaruh ing tumit, gas sing dikompres kanthi cepet ngasilake bagean menyang panggonane. Kanggo nyegah tekanan mudhun amarga ana kemungkinan bocor, sistem kasebut dilengkapi kompresor tambahan, wadhah kasebut tekanan udakara 200 bar.

James Ellison, PBM Aprilia, CRT Test Jerez Feb 2012

Sistem iki digunakake ing motor kelas MotoGP. Pengangkutan iki kanthi siji liter volume mesin bisa ngasilake revolusi crankshaft 20-21 ewu. Siji model kanthi mekanisme sing padha yaiku salah sawijining model motor Aprilia. Kekuwatane yaiku 240 hp sing luar biasa. Bener, iki akeh banget kanggo kendaraan roda loro.

Panuntun katup

Peran bagean iki ing operasi katup yaiku kanggo mesthekake yen obah ing garis lurus. Lengan uga mbantu adhem rod kasebut. Bagean iki butuh pelumasan terus-terusan. Yen ora, rod bakal kena stres termal sing tetep lan lengen klambi bakal cepet.

Bahan sing bisa digunakake kanggo Pabrik semak semono kudu tahan panas, tahan gesekan terus-terusan, uga ngilangi panas saka sisih sing jejer, lan uga tahan suhu dhuwur. Syarat kasebut bisa ditindakake kanthi besi cor abu-abu pearlite, tembaga aluminium, keramik kanthi krom utawa krom-nikel. Kabeh bahan kasebut duwe struktur keropos, saengga bisa mbantu njaga minyak ing permukaan.

Bushing kanggo katup knalpot bakal duwe reresik luwih gedhe ing antarane batang tinimbang sing padha karo inlet. Alesan kanggo iki yaiku ekspansi termal sing luwih gedhe saka katup penghapusan gas sampah.

Kursi katup

Iki minangka bagean kontak saka bolongan kepala silinder ing sacedhake saben disk silinder lan katup. Amarga bagian endhas iki kena tekanan mekanik lan termal, mesthine kudu tahan panas banget lan asring kena pengaruh (nalika mobil mlaku cepet, rpm camshaft dadi dhuwur nganti katup kasebut tiba ing kursi).

Yen blok silinder lan sirahe digawe saka paduan aluminium, kursi katup kudu digawe saka baja. Besi cor wis ngatasi akeh kaya, mula pelana ing modifikasi iki digawe ing endhas.

Saddle plug-in uga kasedhiya. Iki digawe saka wesi cor campuran utawa baja tahan panas. Supaya chamfer saka unsur kasebut ora kenthel banget, ditindakake kanthi lapisan logam tahan panas.

Kursi insert dipasang ing bolongan sirah kanthi cara sing beda. Ing sawetara kasus, dipencet, lan alur digawe ing sisih ndhuwur elemen, sing diisi karo logam awak endhas sajrone dipasang. Iki nggawe integritas majelis saka logam sing beda.

Kursi baja ditempelake kanthi nyala ndhuwur ing awak endhas. Ana pelana silinder lan kerucut. Ing kasus pisanan, dheweke dipasang ing halte, lan sing nomer loro duwe celah pungkasan sing cilik.

Jumlah katup ing mesin

Mesin pembakaran 4-stroke standar duwe siji camshaft lan rong katup saben silinder. Ing desain iki, siji bagean tanggung jawab kanggo injeksi campuran udara utawa mung hawa (yen sistem bahan bakar duwe injeksi langsung), lan liyane bertanggung jawab kanggo ngilangi gas buang menyang manifold.

Operasi sing luwih efisien ing modifikasi mesin, ing endi ana papat katup saben silinder - loro kanggo saben fase. Thanks kanggo desain iki, ngisi ruangan sing luwih apik kanthi bagean VTS utawa udhara anyar, uga nyepetake gas pembuangan lan ventilasi rongga silinder. Mobil wiwit dilengkapi motor kaya wiwit taun 70an abad kepungkur, sanajan pangembangan unit kasebut diwiwiti ing paruh pertama taun 1910-an.

Nganti saiki, kanggo nambah operasi unit listrik, ana pangembangan mesin sing ana limang katup. Loro kanggo outlet, lan telu kanggo inlet. Contone unit kasebut yaiku model keprihatinan Volkswagen-Audi. Sanajan prinsip operasi sabuk wektu ing motor kasebut identik karo versi klasik, desain mekanisme iki rumit, sing ndadekake pangembangan inovatif dadi larang.

Pendekatan sing ora konvensional sing padha uga ditindakake dening produsen mobil Mercedes-Benz. Sawetara mesin saka pembuat mobil iki dilengkapi telung katup saben silinder (2 asupan, 1 knalpot). Kajaba iku, loro colokan dipasang ing saben ruangan pot.

Produsen nemtokake jumlah katup kanthi ukuran ruangan sing mlebu bahan bakar lan udara. Kanggo ngapikake isi, kudu njamin aliran masuk BTC sing luwih apik. Kanggo nindakake iki, sampeyan bisa nambah diameter bolongan, lan kanthi ukuran piring kasebut. Nanging, modernisasi iki duwe watesan dhewe-dhewe. Nanging sampeyan bisa nginstal katup asupan tambahan, mula para pabrikan nggawe modifikasi kepala silinder kaya ngono. Amarga kacepetan asupan luwih penting tinimbang knalpot (knalpot dicopot ing tekanan piston), kanthi katup ganjil, bakal ana luwih akeh elemen asupan.

Katup apa digawe

Amarga katup kasebut digunakake ing suhu paling dhuwur lan stres mekanik, mula saka logam sing tahan kanggo faktor kasebut. Umume kabeh dadi panas, lan uga nemoni stres mekanik, papan kontak ing antarane kursi lan disk katup. Kanthi kacepetan mesin sing dhuwur, katup kasebut cepet mudhun ing kursi, nggawe kejutan ing sisih sisih kasebut. Kajaba iku, ing proses pembakaran campuran udara lan bahan bakar, pinggiran piring sing lancip kena panas banget.

Saliyane disk katup, lengen klambi uga ditekan. Faktor negatif sing nyebabake elemen kasebut yaiku ora cukup pelumasan lan gesekan konstan sajrone gerakan katup cepet.

Amarga alasan kasebut, sarat ing ngisor iki dileksanakake ing katup:

1. Dheweke kudu nutup segel / outlet;
2. Kanthi pemanasan sing kuat, pinggiran piring ora bisa deform saka pengaruh ing saddle;
3. Kudu streamline kanthi apik supaya ora ana perlawanan sing digawe kanggo medium sing mlebu utawa sing metu;
4. Bagean ora kudu abot;
5. Logam kudu angel lan awet;
6. Aja ngalami oksidasi sing kuat (yen mobil arang nyopir, ujung endhas ora karat).

Bagian sing mbukak bolongan mesin diesel nganti 700 derajat, lan analog bensin - nganti 900 ing ndhuwur nol. Kahanan kasebut rumit amarga kasunyatan manawa kanthi pemanasan sing kuat, katup mbukak ora adhem. Katup outlet bisa digawe saka baja paduan sing dhuwur sing tahan panas banget. Kaya sing wis kasebut, siji katup digawe saka rong jinis logam. Kepala digawe saka paduan suhu tinggi lan gagang digawe saka baja karbon.

Minangka kanggo unsur inlet, digawe adhem kanthi kontak karo kursi. Nanging, suhune uga dhuwur - udakara 300 derajat, mula ora kena bagian kasebut cacat nalika digawe panas.

Kromium asring kalebu ing bahan baku kanggo katup, sing nambah stabilitas termal. Sajrone pembakaran bahan bakar bensin, gas utawa solar, sawetara zat diluncurake sing bisa nyebabake bagean logam kanthi agresif (contone, timbal oksida). Senyawa nikel, mangan lan nitrogen bisa uga dilebokake ing bahan kepala katup kanggo nyegah reaksi sing ala.

Lan pungkasane. Ora rahasia kanggo sapa wae sing ing mesin apa wae, suwe-suwe katup kasebut obong. Mangkene video cekak babagan alasane:

ALASANE KUNCI sing kobong ing ENJIN MOBIL 95% driver ora ngerti

Pitakonan & Jawaban:

Apa sing ditindakake katup ing mesin? Nalika mbukak, katup intake ngidini hawa seger (utawa campuran udara / bahan bakar) mili menyang silinder. Katup exhaust sing mbukak mimpin gas buang menyang manifold exhaust.

Kepiye ngerti yen katup wis diobong? Fitur utama katup sing kobong yaiku triplet motor, preduli saka rpm. Ing wektu sing padha, daya engine wis suda, lan konsumsi bahan bakar mundhak.

Bagian endi sing mbukak lan nutup katup? Batang katup disambungake menyang camshaft cams. Ing akeh mesin modern, lifters hidrolik uga dipasang ing antarane bagean kasebut.