venttiilimekanismi. Kun venttiili pettää

On hyvä, kun auto on uusi - moottori käy hiljaa, sitä ei kuule edes täydellä kaasulla kiihdytettäessä. Mutta aika kuluu - ja jonain päivänä huomaat, että entisestä "hiljaisuudesta" ei ole jälkeäkään, ja avaamalla konepellin näet jonkinlaisen jylisevän pedon, joka tavanomaisen laulun ohella antaa selvästi loukkaavia ääniä korvaan.
Moottorin melu liittyy useimmiten kaasunjakomekanismiin - suuret raot ja koputus ovat aina vierekkäin. Ensimmäinen asia, joka tulee mieleen, on säätää venttiilivälykset. Usein tämä auttaa, mutta joskus säädön jälkeen näyttää siltä, että nakutus on vieläkin voimistunut: yksi tai useampi venttiili jatkaa nakutusta. Ja on täysin käsittämätöntä, miksi: loppujen lopuksi aukot ovat normaaleja ja nokka-akseli näyttää hyvältä. Syy ei näytä olevan pinnalla, se on jossain sisällä, mutta missä? Pitäisi ymmärtää, mutta aikaa ei ole. Ja koputus kovenee.
Sitä, että venttiili on vastuullinen osa, ei tarvitse selittää kenellekään. Ja tosiasia, että venttiilien toimintahäiriöt eivät ole vain vakavia, vaan myös vaarallisia, monet ihmiset tietävät omakohtaisesti. Tällaisia toimintahäiriöitä esiintyy eri syistä. Ja niiden joukossa on täysin selkeitä, joten korjausten aikana ei ole mahdollista rajoittua viallisen osan vaihtamiseen.
Muuten, ennen kuin korjaat tai muutat mitään, on hyödyllistä löytää tietyn toimintahäiriön syy. Muuten sama kohtalo saattaa lähitulevaisuudessa kohdata kokonaan uusi, juuri asennettu osa. Ja tämän estämiseksi on toivottavaa tietää, missä olosuhteissa se toimii.
Kuinka venttiili toimii
Venttiilien päätehtävänä on ohjata sylinteriin tulevan tai siitä ulos virtaavan ilma-polttoaineseoksen ja palamistuotteiden virtausta. Siksi, kun venttiili avataan, sen on läpäistävä vapaasti seos tai kaasut, eli sillä on oltava pienin hydraulinen vastus. Samanaikaisesti suljetun venttiilin on varmistettava tiiviys ja erotettava sylinterin ontelo kokonaan moottorin imu- tai pakojärjestelmästä.
Venttiilit toimivat olosuhteissa, joissa niiden levyjen ympärillä virtaavat kuumat kaasut kuumenevat voimakkaasti. Ja jos imuventtiili avautuessaan jäähdytetään ajoittain sylinteriin tulevalla ilma-polttoaineseoksella, pakoventtiili toimii paljon ankarammissa olosuhteissa. Pakoiskulla avautuessaan se lämpenee vielä enemmän kuumilla pakokaasuilla ja sen levyn lämpötila saavuttaa 850-900 astetta. FROM.
Jotta venttiilit kestäisivät tällaisia lämpökuormia, ne on valmistettava erityisistä lämmönkestävistä teräksistä ja seoksista, joissa on korkea kromi-, nikkeli-, molybdeeni- ja jopa volframipitoisuus. Nämä materiaalit ovat erittäin kalliita, minkä vuoksi pakoventtiilit valmistetaan usein erilaisista materiaaleista: levy on valmistettu lämmönkestävästä seoksesta ja varsi seosterästä. Muuten, eri moottoreiden imu- ja pakoventtiilit on erittäin helppo erottaa: pakoventtiililevyillä ei ole magneettisia ominaisuuksia.
Viisteiden kulumisen vähentämiseksi korkeissa käyttölämpötiloissa sen päälle kerrostetaan usein erityistä kovaa materiaalia, stelliittiä. Venttiilin natriumjäähdytystä käytetään harvemmin: venttiilin sisäontelossa liikkuva natrium, kun se avataan ja suljetaan, siirtää lämpöä keittolevyltä kylmempään sauvaan.
Käytäntö osoittaa, että lämpöä kestävinkin venttiili palaa silti, jos joitain muita ehtoja ei täyty, joista tärkein on levyn tiukka sovitus satulassa. Tosiasia on, että vain venttiilin hyvä kosketus istukkaan mahdollistaa lämmön luotettavan poistamisen lämmitetystä levystä. Loppujen lopuksi istuin on melko kylmä, se painetaan lohkon pään runkoon jäähdytetyllä nesteellä. Jopa 75 % kaikesta levyyn tulevasta lämmöstä poistuu satulan kautta - erittäin, erittäin merkittävä osa. Luonnollisesti, jos kosketus satulan kanssa katkeaa, levy alkaa välittömästi ylikuumentua. Tämä tarkoittaa, että venttiilin ei tarvitse kauan elää ennen loppuunpalamista.
Se näyttää ketjureaktiolta. Pieni vuoto levyn ja istukan yhteensovituksessa johtaa kaasujen läpimurtoon. Tässä paikassa levystä ei poistu lämpöä ja levy ylikuumenee. Löysyys lisääntyy ja sen mukana myös levyn lämpötila nousee. Lopulta materiaali alkaa hajota, lisää kuumia kaasuja ryntää sisään ja iskulevyn vika leviää nopeasti, kunnes sylinteri on kokonaan pois käytöstä puristuksen puutteen vuoksi.
Kuten näette, levyn hyvä pariliitos istukkaan "tappaa" "kaksi kärpästä yhdellä iskulla" kerralla: se laskee venttiilin lämpötilan hyväksyttävälle tasolle ja varmistaa tiiviyden. Ja on vaikea sanoa kumpi on tärkeämpää. Ainakin itse venttiilin suorituskyvyn kannalta ensimmäinen on tärkeä ja moottorin kannalta kokonaisuutena toinen (eli hyvät käynnistysominaisuudet, tehoominaisuudet, taloudellisuus).
Näiden olosuhteiden lisäksi venttiilin toiminnan (avautuminen ja sulkeminen) tulee olla riittävän "pehmeää" eikä aiheuta liiallista melua. Melu tai tarkemmin sanottuna venttiilin nakutus on varma merkki toimintahäiriöstä, ja koputuksen yhteydessä syntyvät iskukuormat aiheuttavat usein itsekin vielä vakavampia toimintahäiriöitä ja jopa venttiilihäiriöitä.
Mistä koputus tulee?
Syitä on useita. Yksinkertaisin on jo mainittu - suuri aukko asemassa. Tästä johtuen nokka-akselin nokka juoksee työntimeen (vipuun tai keinuvipuun) ei tasaisesti, vaan iskulla, joka sitä vahvempi mitä suurempi väli.
Mikä tässä tapauksessa ylipäätään kärsii? Mikä ottaa iskukuorman: nokka-akselin nokan ja työntimen työpinnat sekä työntimen laakeripinta ja venttiilin varren pää. Ne muodostavat usein vaurioita pistemäisten kuorien muodossa, jotka myöhemmin laajenevat ja syvenevät. Mutta asia ei rajoitu tähän. Venttiili ei vain avaudu iskulla, vaan myös sulkeutuu äkillisesti koputtamalla. Tämä tarkoittaa, että iskukuorma osuu sulkemisen aikana venttiilin ja istukan tiivistysviisteeseen. Lisäksi iskun hetkellä istuimelle laskeutuessa jousen suuri vetokuorma vaikuttaa venttiilin karaan. Pitkäaikainen työskentely tällaisissa olosuhteissa on erittäin vaarallista: levy voi yksinkertaisesti irrota tangosta tai sauva putoaa toisella tavalla. heikko kohta- ura keksejä varten.
Mutta oletetaan, että venttiilikäytössä olevat aukot ovat normaaleja, mutta koputus kuuluu silti. Useimmiten tällaisen nakun syy on venttiilin varren ja ohjausholkin välinen suuri rako. Tämä tilanne on tyypillisin vanhoille, melko samankaltaisille moottoreille. Joskus venttiilin nakuttaminen liittyy istukan ja ohjausholkin reiän virheelliseen kohdistukseen, joka johtuu lohkon pään ylikuumenemisesta tai virheellisistä korjauksista. Tässä tapauksessa venttiili istuu istukan päällä ensin levyn toisella reunalla ja vasta sitten holkissa raon sisällä vieritäen kokonaan. Tästä johtuen muuten ohjausholkin kuluminen etenee nopeasti.
Ohjainholkin nopeaa kulumista ja venttiilin nakutusta esiintyy myös muista, monimutkaisemmista syistä. Esimerkiksi, kun sylinterimäisen venttiilinnostimen istukka on väärin kohdistettu tai kohdistettu väärin suhteessa holkkiin. Samanlainen vika löytyy joskus kotitalousmoottoreista. Koputus on mahdollista myös käyttöosien lisääntyneiden välysten vuoksi - keinuvipujen akseleissa, sylinterimäisten työntimien koloissa ja myös nokka-akselin laakereissa.
Kaikki nämä nakut ovat melko samanlaisia kuin korva, ja siksi ei useinkaan ole mahdollista eristää tiettyä syytä ilman osien purkamista ja huolellista kunnon tarkistamista. Mutta joka tapauksessa sinun on pidettävä mielessä, että koska nakutus tapahtuu, osien kosketuspisteissä olevat kuormat ovat luonteeltaan iskunkestäviä. Yleensä tällainen koputus etenee nopeasti, mikä uhkaa paitsi venttiilien ja niihin liittyvien osien kulumista, myös niiden rikkoutumista.
Miksi venttiili meni rikki?
Koputus itsessään ei saa aiheuttaa häiriötä. Mutta joka tapauksessa on tärkeää ymmärtää, miksi venttiili alkoi koputtaa? Ja syitä, jotka provosoivat koputuksen ilmestymistä, on ilmeisesti monia ...
Yleisin on lukutaidoton käyttö, ammattitaidoton ja ennenaikainen moottorihuolto. Ilmeisesti venttiilikäytön välysten säätäminen tapauskohtaisesti - oikea tapa nopeuttaa kulumista, aiheuttaa kolhuja ja sitten vaurioita.
On erittäin vaarallista asettaa liian pieniä rakoja säädettäessä: kun moottori on käynnissä, venttiilit kuumenevat, niiden pituus kasvaa ja kun rako on täysin valittu, venttiilit "roikkuvat". Ja sitten löysä istuvuus satulassa johtaa levyjen ylikuumenemiseen ja palamiseen.
Melko yleinen syy pakoventtiilin palamiseen on sytytys liian myöhään. Varsinkin jos moottori on ollut pitkään käynnissä suurilla nopeuksilla ja kuormituksella. Mutta varhainen sytytys ei myöskään ole lahja venttiileille, koska sylinterissä olevien kaasujen lämpötila on tässä tapauksessa maksimi. Tämä tarkoittaa, että virheellinen sytytysajoitus ei aiheuta vain tehon menetystä ja polttoaineenkulutuksen kasvua, vaan myös venttiilien toimintahäiriöitä.
Myös huonolaatuisen öljyn käyttö on mahdollinen syy holkkien ja venttiilivarsien kuluminen. Lisäksi tällaisella öljyllä on taipumus koksautua venttiilin varren pohjalle. Tästä johtuen venttiili kiristyy holkissa ja voi sitten juuttua siihen kokonaan. Lopulta hän saa saman männän levylle kaikkine siitä aiheutuvista seurauksista.
Myöskään venttiilikaran tiivisteiden kulumisesta johtuen esimerkiksi venttiililevyille (erityisesti imulevyille) kertynyt noki ei ole vaaratonta. Saavutessaan kiinteän paksuuden, noki alkaa irrota. Ja melko suurikokoiset hiukkaset pääsevät helposti viisteen ja venttiilin istukan väliin. Ja sen jälkeen huono kosketus satulan kanssa ja levyn ylikuumeneminen on väistämätöntä.
On mielenkiintoista huomata, että merkittäviä hiilikertymiä venttiileissä, jotka aiheuttavat tällaisia ongelmia, ei suinkaan aina liity venttiilivarren tiivisteiden kulumiseen. Tuomari itse: ilmanvaihtojärjestelmän toimintahäiriön tai sylinteri-mäntäryhmän kulumisen vuoksi lisääntynyt paine kampikammiossa voi helposti puristaa öljyä venttiililevyihin jopa uusimpien korkkien kautta.
Jotkut kuumapäät haluavat irrottaa kampikammion tuuletusletkun ilmansuodatin ja tuoda se ulos jonnekin auton pohjan alta - niin luullaan, että moottori "hengittää helpommin". Ja he eivät tiedä, että joissakin tiloissa kampikammioon syntyy tyhjiö, ja letkun kautta moottoriin imetty pöly ei vain saastuta nopeasti öljyä ja öljynsuodatinta, vaan myös pääsee venttiilin ohjaimiin ja venttiilin varsiin. Kommentit, kuten sanotaan, ovat tarpeettomia.
Mutta ehkä vakavimmat seuraukset venttiileille ovat täynnä nokka-akselin käyttöhihnan vaihtamisen ajoituksen noudattamatta jättämistä. Monissa nykyaikaisissa moottoreissa venttiilit vääntyvät hihnan katketessa. Lisäämme myös, että yritykset laittaa uusi hihna kiinni ja ajaa esimerkiksi autotalliin päättyvät harvoin hyvin. Epämuodostuneisiin venttiileihin kohdistuu suuri taivutuskuormitus joka kerta, kun ne asetetaan paikalleen, ja ne rikkoutuvat yleensä 10-15 minuutin käytön jälkeen. Ja tällainen venttiilivika on vähintään männän, lohkopään, kiertokangen vaihto.
Huonolaatuiset korjaukset aiheuttavat useita ongelmia venttiilien toimintaan. Esimerkiksi useimmat "kokeneet" mekaanikot eivät vaivaudu käyttämään erityisiä venttiilijousikompressoreita. Heidän allekirjoitusvälineet ovat Teräsputki ja vasara, lyö kovemmin - ja tilaa. Vasta nyt venttiili voi vaurioitua krakkausuraa pitkin. Ja sitten, paljon myöhemmin, murtaudu tähän paikkaan.
On erittäin vaarallista, että hankaavaa tahnaa pääsee ohjausholkkiin, kun venttiili on läpäissyt istukkaan. Tällaisen hihan pesu on kokonainen tarina. Mutta jos tätä ei tehdä, tarina tulee jatkumaan enintään 5-10 tuhatta kilometriä. Sen jälkeen holkin ja tangon kuluminen ylittää todennäköisesti kaikki kohtuulliset rajat. Jotkut mekaniikka pyrkivät pitämään venttiilivälyksen holkissa mahdollisimman pienenä. Tämä harhaluulo johtaa usein venttiilien jumiutumiseen erittäin epämiellyttävin seurauksin.
Toinen virhe on venttiilien läpäiseminen ilman istuimien suoristamista. Kuten käytäntö osoittaa, pitkän käytön jälkeen ja varsinkin ohjausholkkien vaihdon jälkeen niiden kohdistusvirhe satuloihin on yleistä. Tällaisissa tapauksissa pelkkä läppäily johtaa todennäköisesti venttiilin nakutukseen ja osien nopeaan kulumiseen.
Kun lohkon pää on koottu kokonaan venttiileillä, on erittäin helppo pilata koko työ napauttamalla venttiilejä vasaralla. Tulos voi olla sama kuin "isku" purkamisessa, erityisesti nykyaikaisissa moniventtiilimoottoreissa, joissa on halkaisijaltaan pieni venttiile.
Kaikista näistä tekijöistä syntyy melko selkeä kuva, kun venttiili on viallinen, on todennäköistä, että joku "auttoi" häntä tässä. Ja mekaanikon tehtävänä ei ole vain tulla toiseksi "avustajaksi", vaan poistaa kaikki seuraukset aiemmasta "avustamisesta", jonka venttiilit ja muut osat yleensä kantavat pitkän työn jälkeen. Tämä on ainoa tapa varmistua siitä, että venttiili ei vaurioidu.

Alexander Khrulev, teknisten tieteiden kandidaatti, "ABS"

Kaasun jakelumekanismi

moderni moottori

1. venttiilimekanismi sisältää seuraavat osat: venttiilit, ohjausholkit, venttiilin istukat, palautusjouset, tukilevyt, krakkaukset, venttiilin pyöritysmekanismi (ZIL-508.10 moottori).

venttiilit suunniteltu tiivistämään sylinteri puristus- ja tehoiskujen aikana ja yhdistämään ne imu- tai pakojärjestelmän putkiin imu- tai pakotahtien aikana kaasunvaihdon aikana.

Venttiilin käyttöolosuhteet:

Suuret dynaamiset kuormat;

Suuret ajonopeudet;

Yksittäisten osien epätasainen lämmitys;

Lisääntynyt syövyttävä ympäristö.

Venttiilit on valmistettu seosteräksistä, joissa on korkea kromi- ja nikkelipitoisuus.

Venttiili koostuu päät (tai levyt) ja sauva. Venttiileissä on litteä, kupera ja tulppaanin muotoinen pää. Päässä on yleensä pieni (noin 2 mm) sylinterimäinen hihna ja tiivisteviiste, joka on otettu 45 ja 30 asteen kulmassa. Venttiilien tiivistysviisteet on hiottu ja tiivistetty tiivisteisiin ja tangot lämpökäsitelty, hiottu, kiillotettu ja pinnoitettu kromilla. Tankojen (3-5 mm) päät on karkaistu. Tankojen päissä on sylinterimäisiä, kartiomaisia tai muotoiltuja uria venttiilijousien kiinnitystä varten.

Pakoventtiilin jännityksen vähentämiseksi kumpuaa korkeita lämpötiloja, useissa käytetyissä moottoreissa natriumjäähdytys. Tätä tarkoitusta varten venttiili tehdään ontoksi paksunnetulla tangolla ja noin 1/3 ontelosta on täytetty metallisella natriumilla, jonka sulamispiste on noin 97 K. Käyttökunnossa sulaa natriumia, joka liikkuu ontelon sisällä venttiilin edestakainen liike, lisää voimakasta lämmönpoistoa kuumasta päästä kylmempään tankoon ja edelleen ohjausholkkiin.

Ohjausholkit tarjota tiukasti kohtisuorassa suhteessa venttiilien satulan liikkeeseen. Ohjainholkkien valmistusmateriaalina käytetään pääasiassa perliittivalurautaa ja kermettiä, joka on seos raudan, kuparin ja grafiitin jauheista, jotka puristetaan, sintrataan uunissa ja kyllästetään öljyllä. Mahdollisesta vuodosta öljyn sylintereihin, jotka virtaavat alas imuventtiilin varresta, jälkimmäiset on varustettu itsestään liikkuvilla hihansuilla.

venttiilin jouset tarjota tiukka istuvuus venttiilit satuloihin ja niiden oikea-aikainen sulkeminen nokka-akselin nokkien toiminnan päätyttyä. Venttiilijousien ominaisuus (jäykkyys) valitaan olosuhteista, joilla ylläpidetään kinemaattista yhteyttä kaasunjakelumekanismin osien välillä. Venttiilijouset on valmistettu teräslangasta, jonka halkaisija on 4-6 mm ja joka on seostettu mangaanilla ja kromilla.

Jousen alapää lepää sylinterinkannessa erityisen tukilevyn kautta, ja yläpää on yhdistetty kahdella krakkausyksiköllä venttiiliin ylälevyn kautta. Tätä tarkoitusta varten sisäpinnalla olevissa krakkareissa on ulkonemia, jotka tulevat venttiilin uraan, ja krakkausten sileä ulkopinta on tehty katkaistun kartion muotoon.

Kaksi venttiiliin asennettua krakkausta muodostavat laakerin kartiomaisen pinnan, joka sopii ylemmän levyn uran laakeripintaan, ja tämä liitos pysyy suljetussa tilassa jousen esipuristuksen vuoksi. Jousien lujuudelle vaarallisen resonanssin mahdollisuuden eliminoimiseksi venttiileihin asetetaan kaksi jousta, joiden kelat on kierretty. vastakkaiset puolet tai tehdä jousia, joissa on muuttuva käämitysväli.

Venttiilin istuimet. Tärkein kaasunjakelumekanismin kestävyyttä määräävä liitäntä on istukka-venttiililiitäntä, koska se altistuu iskukuormille venttiilin istukan aikana ja merkittäville lämpöylikuormituksille. Venttiilin istukka, johon venttiilin tiivisteen viiste koskettaa, on työstetty työkalulla, jonka teroituskulmat ovat 15, 45 ja 75 astetta siten, että istukan tiivistehihnan kulma on 45 astetta ja leveys noin 2 mm. Hihnan tulee koon suhteen sopia lähemmäksi venttiilin kartiokohdan pienempää pohjaa. Venttiilipinnan kulma on pienempi ja se koskettaa istukkaa vain kapealla nauhalla sen suuresta pohjasta, mikä varmistaa venttiilin reiän hyvän tiivistyksen. Plug-in-satulat valmistetaan erillisinä renkaina erikoisvaluraudasta, seosteräksestä tai sintratusta metallista.

venttiilin pyörimismekanismi. Pakoventtiilien tiivistysviisteiden kosketuspintojen pitämiseksi toimintakunnossa käytetään joskus erikoislaitteita venttiilien voimakkaaseen pyörittämiseen käytön aikana.

Venttiilin kääntömekanismi koostuu kiinteästä rungosta, jonka kaltevissa urissa on viisi kuulaa palautusjousilla, kiekkojousi ja tukialuslevy lukitusrenkaalla. Venttiilin pyöritysmekanismi asennetaan sylinterinkanteen tehtyyn reikään venttiilijousen tukialuslevyllä. klo suljettu venttiili kiekkojousen paine on pieni, ja se on kovera ulkoreuna ylöspäin ja sisäreuna lepää vartalon olkapäätä vasten. Pallot puristetaan jousilla alkuperäiseen asentoonsa. Venttiilin avaushetkellä venttiilijousen puolelta tuleva voima kasvaa, jonka vaikutuksesta lautasjousi suoriutuessaan siirtää voiman palloihin ja saa ne siirtymään syvennykseen. Kun venttiili sulkeutuu, kiekkojouseen vaikuttava voima vähenee ja se taipuu vapauttaakseen pallot. Paluujousien vaikutuksen alaiset pallot siirtyvät alkuperäiseen asentoonsa, mikä johtaa venttiilin kääntymiseen tietyssä kulmassa (venttiilit tekevät 20-40 kierrosta minuutissa).

Joissakin moottoreissa käytetään vähemmän tehokasta, mutta tehokkaampaa, joka perustuu menetelmään, jolla venttiilin jousi kiinnitetään venttiilin karaan. Venttiilin jousikiinnitys koostuu tukilevystä, holkista ja kahdesta krakkauksesta.

venttiiliryhmä

Kaasunjakelumekanismin viimeinen lenkki on venttiiliryhmä, joka sisältää venttiilin, jousen, venttiilin ja jousen kiinnitysosat, ohjausholkin ja venttiilin istukan.

Venttiiliryhmä toimii korkeissa mekaanisissa ja lämpökuormissa. Eniten kuormitettu on "venttiili-istuin" -liitäntä. Näihin osiin kohdistuu eniten iskuja venttiiliä asetettaessa ja ne toimivat korkeissa lämpötiloissa.

"Venttiili-satula-ohjainholkki" -liitäntä toimii riittämättömällä voitelulla ja suurella venttiilin liikenopeudella, mikä aiheuttaa niiden voimakasta kulumista.

Perustuen olosuhteisiin, joissa tämän ajoitusryhmän osat toimivat, venttiiliryhmälle asetetaan seuraavat vaatimukset:

venttiilien tiukka sulkeminen;
alhainen vastus toimiva seos ja pakokaasut sisään- ja ulostulossa (hyvä virtaviivaisuus);
osien vähimmäismassa;
korkea lujuus ja jäykkyys;
korkea lämmönkestävyys;
tehokas lämmönpoisto venttiilistä (erityisesti pakokaasulle);
korkea kulutuskestävyys (etenkin "holkki-venttiili" -rajapinnassa);
korkea korroosionkestävyys "istuin-venttiili" -rajapinnassa.

venttiilit

Venttiilit avaavat ja sulkevat sylinterinkannen imu- ja pakoaukot. Venttiilin pääelementit: pää 12 ja sauva 9 (riisi. yksi). Venttiilin päätä kutsutaan joskus venttiilipääksi.
Tasainen siirtyminen päästä tankoon vähentää vastusta kaasujen virtaukselle, kun ne virtaavat kaasunvaihtoreikien läpi. Koska pakokaasut poistetaan pakoventtiilin kautta merkittävällä paineella, tämän venttiilin pää on yleensä halkaisijaltaan pienempi kuin imuventtiilin pää.
Bensiinimoottorien pakoventtiilin pään lämpötila saavuttaa 800…900 ˚С ja dieselmoottoreissa - 500…700 ˚С.
Imuventtiilin päiden lämpötilakuorma on paljon pienempi, mutta se johtaa kuitenkin venttiililevyn kuumenemiseen jopa 300 ˚С.

Siksi pakoventtiilien valmistukseen käytetään lämmönkestäviä seoksia ja materiaaleja, joita käytetään yleensä lämmönkestävinä teräksinä, joissa on korkea seostettavien lisäaineiden pitoisuus. Kallien lämmönkestävien materiaalien säästämiseksi pakoventtiilit on valmistettu kahdesta osasta. Samanaikaisesti päähän käytetään lämmönkestävää materiaalia ja tangossa hiiliteräksiä.
Pää ja tanko on tässä tapauksessa liitetty toisiinsa päittäshitsauksella.

Korroosionkestävyyden lisäämiseksi ja pakoventtiilien kulumisen vähentämiseksi viisteen työpinnat ja joissain tapauksissa sylinterin puolen pään pinta pinnoitetaan paksuudella olevalla kovaseoskerroksella. 1,5…2,5 mm (riisi. yksi).

Koska imuventtiilit huuhdellaan tuoreella latauksella ja ovat helpompia lämpötilaolosuhteet, imuventtiilien materiaalille asetetaan vähemmän tiukat vaatimukset ja niiden valmistuksessa käytetään kromi- ja kromi-nikkeli-keskihiiliteräksiä.

Venttiilin virtaviivaisuus, sen viisteiden suorituskyky riippuu suurelta osin pään muodosta. Imuventtiileissä käytetään yleisemmin litteitä päitä ( katso kuva. 1 ja 2), jolle on ominaista suunnittelun yksinkertaisuus ja riittävä jäykkyys. Tehostetuissa moottoreissa käytetään joskus koverapäisiä imuventtiilejä ( katso kuva. 1, sisään). Nämä venttiilit ovat kevyempiä kuin litteäpäiset venttiilit ja niiden liike aiheuttaa vähemmän inertiakuormia.

Pakoventtiilin päät ovat joko litteät ( riisi. 1, 2 ja 3, g), tai kupera ( riisi. 3b). Pään kupera muoto auttaa parantamaan venttiilin virtausta sylinterin sivulta ja lisäämään sen jäykkyyttä, mutta samaan aikaan myös venttiilin massa kasvaa, mikä vaikuttaa negatiivisesti sen inertiaan.

Venttiililevyn (pään) ja istukan välinen liitos suoritetaan viistettä pitkin - erityinen hihna pään sivupinnalla. Useimpien moottoreiden imuventtiilien viisteen kaltevuuskulma on 45˚, ja valmistujaisiksi 45 ja kolmekymmentä.
Venttiilien valmistusprosessissa päiden viisteet hiotaan ja moottoriin asennettuna ne hiotaan istukkaan. Pakoventtiilien läppäviisteen leveyden on oltava vähintään 0,8 mm; tuloventtiileissä kapeampi kaista on sallittu, jota ei kuitenkaan saa katkaista viisteen kehällä.
Jotta varmistetaan luotettava kosketus venttiilin ja istukan välillä venttiilin viisteen ulkoreunaa pitkin, venttiilin viisteen kulma tehdään 0,5…1˚ pienempi kuin istuimen viistokulma.

Venttiilin ja istukan viisteiden syövyttävä ja mekaaninen kuluminen heikentää huomattavasti moottorin hyötysuhdetta. Pakoventtiilien viisteille käytön aikana kertyy asteittain hiilikerrostumia, mikä myös estää pakoputken hermeettisen sulkeutumisen. Hiilikerrostumien muodostumisen estämiseksi pakoventtiilien viisteille ja niiden kestävyyden lisäämiseksi joissakin moottoreissa pakoventtiiliä käännetään väkisin käytön aikana erityisellä mekanismilla ( katso kuva. 1, pos. 5).

Venttiilin pakkokiertomekanismi ( riisi. neljä) koostuu kiinteästä rungosta 3 sijaitsee tämän viiden pallon rungon syvennyksissä 2 palautusjousilla 1 , kartiomainen levyjousi 4 , tukilevy 5 ja venttiilijouset 7 .
Kaikki kootussa tilassa olevat osat on kiinnitetty jousirenkaalla 6 .

Kun venttiili avataan jousivoimalla, levyjousi 4 , lepää venttiili suljettuna vartalon olkapäällä 3 , vääntyy ja putoaa pallojen päälle 2 , jotka tällä hetkellä sijaitsevat vartalon syvennyksen matalassa osassa.
Jousen paineen alaisena pallot pyörivät rungon syvennystä pitkin syvemmälle, samalla kääntäen kartiomaista jousta 4 , tukilevy 5 , venttiilin jousi ja itse venttiili akselinsa ympäri.

Kun venttiili on suljettu, kun venttiilijousen voimaa vähennetään, kartiomainen levyjousi 4 palaa alkuperäiseen asentoonsa, kun taas pallot vapautetaan ja palautuvat jouset 1 siirry kotelon syvennyksen matalampaan osaan 3 , valmistelee mekanismia seuraavaa työjaksoa varten.

ZMZ-, YaMZ-merkkien moottoreissa mahdollisuus kääntää imu- ja pakoventtiilejä käytön aikana varmistetaan asentamalla väliholkki tukilevyn ja keksejä väliin ( katso kuva. 1, pos. 13; riisi. 2, pos. yksitoista; riisi. 3, pos. neljä).

Väliholkeilla on pieni kosketuspinta liikkuvien jousilevyjen kanssa, joten kitka näiden osien välillä on pieni. Siksi, kun venttiili avataan, mekanismin kaikkien osien tärinän vuoksi venttiili pyörii ajoittain.

Viisteen alapuolella venttiilipäässä on sylinterimäinen nauha, joka suojaa sitä palamiselta, säilyttää venttiililevyn halkaisijan uudelleenhionnan aikana ja varmistaa pään jäykkyyden.

Jotta venttiili ei putoa sylinteriin, jos varren varsi tai venttiilin jousi katkeaa, karaan voidaan asentaa lukkorengas ( katso kuva. 3, e, pos. yksi).

Tankojen päät (venttiilin kantapäät), jotka ovat kosketuksissa keinuvarteen tai nokkaan, ovat karkaistuja. Joissakin moottoreissa tankojen päihin laitetaan korkit kovettumisen sijaan ( katso kuva. 1, pos. 21) kulutusta kestävistä materiaaleista ja seoksista.

Imuventtiilin karaan laitetaan kumikorkki ( katso kuva. 3, e, pos. 5), joka imuiskun aikana estää öljyn pääsyn polttokammioon venttiilin varren ja venttiiliohjaimen välisen raon kautta.

Jotta poistoventtiilit eivät juuttuisi ohjainholkin reikään lämpölaajenemisen aikana, niiden tangot pään lähellä on tehty hieman pienemmällä halkaisijalla kuin muulla pituudella.

Venttiilijousien kiinnittämiseksi tangon päähän tehdään yksi tai kaksi uraa, joihin asennuksen aikana kekseliöiden ulkonemat sisällytetään 2 (riisi. 3, e, f).

Pakoventtiilien lämpötilan alentamiseksi niiden päiden halkaisijaa pienennetään ja tangon halkaisijaa lisätään. Tämä tekninen ratkaisu mahdollistaa venttiilin lämpövastuksen lisäämisen, mutta lisää vastusta pakokaasujen virtaukselle. Koska pakokaasut kuitenkin poistuvat sylinteristä huomattavassa paineessa (verrattuna imupaineeseen), tämä haitta jätetään huomiotta.

Tehokkaampi on pakoventtiilien pakkojäähdytysmenetelmä. Tätä varten pakoventtiilin varsi tehdään ontoksi ( katso kuva. 1, a, c) ja täytetty natriummetallilla, jolla on alhainen sulamispiste ( 97 ˚С). Käytön aikana venttiilin päästä kuumennettu nestemäinen natrium haihtuu ja imeytyy suuri määrä lämpöä. Noustuaan sauvan yläosaan natriumhöyry tiivistyy ja siirtää lämpöä sauvan yläosaan, joka toimii vähemmän lämpökuormitetuissa olosuhteissa.

venttiilin jouset

Venttiilin jousen on varmistettava, että venttiili sopii tiiviisti istukkaan. Se toimii nopeasti muuttuvien dynaamisten kuormien olosuhteissa, jotka voivat aiheuttaa resonanssia ja sitä seuraavaa jousen rikkoutumista.
Useimmiten käytetään kierrejousia, joiden kierreväli on vakio.
Resonanssiilmiöiden estämiseksi voidaan käyttää säädettävän nousun jousia, kartiomaisia jousia ja kaksoisjousia. Kaksoisjousia käytettäessä ajoituksen luotettavuus kasvaa ja jousien kokonaiskoko pienenee.
Sisä- ja ulkojousen kelojen suunta on erilainen resonanssin eliminoimiseksi ja toisen jousen rikkoutuessa estämään fragmenttien putoaminen toisen jousen kelojen väliin.

Venttiilijouset valmistetaan kierrejousiteräslangalla. Kelauksen jälkeen jouset lämpökäsitellään (karkaisu ja karkaisu), ja väsymislujuuden lisäämiseksi ne puhalletaan teräskuulalla.

Jousien päätykäämit hiotaan tasaisen rengasmaisen laakeripinnan saamiseksi. Korroosionkestävyyden lisäämiseksi jouset on hapetettu, sinkitty ja kadmiumpinnoitettu.

Jouset lepäävät sylinterinkannessa erityisten kiinteiden levyjen kautta ( katso kuva. 2, pos. neljä), jotka on meistetty, samoin kuin ylemmät liikkuvat levyt, jotka on valmistettu pehmeästä teräksestä. Jousen ylälevy on kiinnitetty venttiiliin keksillä.

Venttiiliohjaimet

Ohjausholkki varmistaa venttiilin liikkeen ja lämmön poistumisen sen ytimestä käytön aikana. Tässä tapauksessa itse holkin alapää (erityisesti pakoventtiili) pestään kuumilla kaasuilla. Jos tarjontaa ei ole riittävästi voiteluaine venttiilin varren ja holkin sisäpinnan välisissä raoissa näiden osien välinen kitka lähestyy puolikuivaa.
Tästä syystä ohjausholkkien materiaalille asetetaan vaatimukset korkealle kulumiskestävyydelle, riittävälle lämmönkestävyydelle ja hyvälle lämmönjohtavuudelle. Lisäksi sillä on oltava korkeat kitkaa estävät ominaisuudet. Nämä vaatimukset täyttävät perliittiset harmaat valuraudat, alumiinipronssit, sintrattu kromi tai nikkeli-kromikeramiikka. Näiden materiaalien huokoinen rakenne säilyttää voiteluaineen hyvin.

Sylinterinkanteen kiinnitystä varten holkit on tehty syvennyksellä jousirengasta varten ( katso kuva. 3, a, pos. yksi) tai ulkoisilla hartioilla.

Imuventtiilien ohjausholkin ja venttiilin varren välinen rako on säädetty pienemmäksi kuin pakoventtiileissä erilaisten lämmityslämpötilojen vuoksi. Venttiilin jumiutumisen estämiseksi holkissa, kun korkea lämpötila ja vino (venttiilikäytössä suoraan nokka-akselista) alemmaksi sisäpinta holkit toimivat kartiomaisesti ( katso kuva. 3, g) tai pienennä venttiilin varren halkaisijaa päässä ( katso kuva. 1, b).

venttiilin istukat

Venttiilin istukka varmistaa venttiilin kosketusalueen kestävyyden sylinterinkannen kanssa. Alumiiniseospäät käyttävät teräsistuimia, kun taas valurautapäät porataan suoraan runkoon ( katso kuva. 2, a). Plug-in satuloiden valmistukseen käytetään erityisiä seostettuja valurautoja tai lämmönkestäviä teräksiä. Kulutuskestävyyden lisäämiseksi pakoventtiilin istukan viisteet hitsataan kovaseoskerroksella ( katso kuva. 1, pos. kahdeksantoista).

Istuin on rengas, jonka ulkopinta on sylinterimäinen tai kartiomainen. Satula kiinnitetään päähän häiriösovituksella painettaessa tai kohokuvioimalla ( katso kuva. 3, kohteeseen). Teräksiset satulat voidaan kiinnittää leipomalla satulan yläosaa ( katso kuva. 3, l). Kun satulat kiinnitetään puristamalla, niiden ulkopintaan tehdään usein rengasmaisia uria ( katso kuva. 3, h ja), jotka täytetään pään metallilla puristusprosessin aikana.

Sylinterimäiset istuimet on asennettu kokonaan sisään, kun taas kartiomaiset istuimet on sijoitettu pienellä päätyvälysyksellä.

Luotettavan tiivisteen saamiseksi turvavyö, jonka leveys on noin 2 mm, on valmistettu vaihtelevalla kulmalla ( katso kuva. 3, w).