Účel, zařízení, časování. Spalovací motor: mechanismus distribuce plynu

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 12:59

Mechanismus distribuce plynu automobilu je jedním z nejsložitějších mechanismů v konstrukci motoru. Ovládání sacích a výfukových ventilů spalovacího motoru spočívá výhradně na rozvodu. Mechanismus řídí proces plnění válců směsí paliva a vzduchu včasným otevřením sacího ventilu při sacím zdvihu. Časování také řídí odstranění již výfukových plynů ze spalovací komory - k tomu se výfukový ventil otevře při výfukovém zdvihu.

Časový mechanismus

Části rozvodového mechanismu plní různé funkce:

• Vačkový hřídel otevírá a zavírá ventily.
• Hnací mechanismus pohání vačkový hřídel určitou rychlostí.
• Ventily se zavírají a otevírají sací a výfukové kanály.

Hlavními částmi rozvodu jsou vačkový hřídel a ventily. Vačkový hřídel neboli vačkový hřídel je prvek, na kterém jsou umístěny vačky. Je poháněn a otáčí se na ložiskách. V době sacího nebo výfukového zdvihu jsou vačky umístěné na hřídeli během otáčenízatlačte na zvedáky ventilů.

Mechanismus rozvodu je umístěn na hlavě válců. Hlava válců má vačkový hřídel a z něj ložiska, vahadla, ventily a zvedače ventilů. Horní část hlavy je uzavřena krytem ventilu, který se instaluje pomocí speciálního těsnění.

Funkce časovacího mechanismu

Časování je plně synchronizováno se zapalováním a vstřikováním paliva. Jednoduše řečeno, ve chvíli, kdy sešlápnete plynový pedál, se otevře škrticí klapka a nechá proudit vzduch do sacího potrubí. V důsledku toho se vytvoří směs paliva a vzduchu. Poté začne fungovat mechanismus distribuce plynu. Časování zvyšuje průchodnost a uvolňuje výfukové plyny ze spalovací komory. Pro správný výkon této funkce je nutné, aby frekvence, se kterou se otevírají vstupní a výstupní časovací ventily, byla vysoká.

Ventily jsou poháněny vačkovým hřídelem motoru. Když se otáčky klikového hřídele zvýší, začne se rychleji otáčet i vačkový hřídel, čímž se zvýší frekvence otevírání a zavírání ventilů. V důsledku toho se zvýší otáčky motoru a jeho výkon.

Kombinace klikového a vačkového hřídele umožňuje spalovacímu motoru spálit přesně takové množství směsi vzduch-palivo, které je nezbytné pro provoz motoru v tom či onom režimu.

Funkce pohonu rozvodů, řetěz a řemen

Hnací řemenice vačkového hřídele je mimo hlavu válců. Aby se předešlodošlo k únikům oleje, na hrdle hřídele je umístěno olejové těsnění. Rozvodový řetěz pohání celý rozvodový mechanismus a je opotřebován na jedné straně na hnaném řetězovém kole nebo řemenici a na druhé straně přenáší sílu z klikové hřídele.

Správné a konstantní uspořádání klikového hřídele a vačkového hřídele vůči sobě závisí na pohonu řemenem ventilu. I malé odchylky v poloze mohou způsobit načasování, selhání motoru.

Za nejspolehlivější je považován řetězový pohon pomocí rozvodového válečku, nicméně existují určité problémy se zajištěním požadované úrovně napnutí řemene. Hlavním problémem, se kterým se řidiči potýkají a který je typický pro řetěz mechanismu, je jeho prasknutí, které je často příčinou ohnutí ventilů.

Mezi další prvky mechanismu patří rozvodový váleček sloužící k napínání řemene. Mezi nevýhody pohonu rozvodového řetězu patří kromě rizika prasknutí také vysoká hlučnost při provozu a nutnost jeho výměny každých 50-60 tisíc kilometrů.

Ventilový mechanismus

Konstrukce ventilového mechanismu zahrnuje ventilová sedla, ventilová vedení, mechanismus otáčení ventilů a další prvky. Síla z vačkového hřídele se přenáší na vřeteno nebo na mezičlánek - vahadlo ventilu, nebo vahadlo.

Není neobvyklé najít modely časování, které vyžadují neustálé seřizování. Takové konstrukce mají speciální podložky a šrouby, jejichž rotace je nastavenapotřebné prověrky. Někdy jsou mezery udržovány automaticky: jejich poloha je upravena hydraulickými kompenzátory.

Řízení fází distribuce plynu

Výraznými změnami prošly moderní modely motorů, které dostaly nové řídicí systémy založené na mikroprocesorech – tzv. ECU. V oblasti konstrukce motorů bylo hlavním úkolem nejen zvýšení výkonu, ale i účinnosti vyráběných pohonných jednotek.

Zvýšit výkon motorů a zároveň snížit spotřebu paliva bylo možné pouze pomocí systémů řízení rozvodu. Motor s takovými systémy nejenže spotřebuje méně paliva, ale také neztrácí výkon, díky čemuž se začaly používat všude při výrobě automobilů.

Princip činnosti takových systémů spočívá v tom, že řídí rychlost otáčení rozvodového vačkového hřídele. V podstatě se ventily otevírají o něco dříve kvůli tomu, že se vačkový hřídel otáčí ve směru otáčení. Ve skutečnosti u moderních motorů se vačkový hřídel již neotáčí vzhledem ke klikovému hřídeli konstantní rychlostí.

Hlavním úkolem zůstává co nejefektivnější plnění válců motoru v závislosti na zvoleném režimu jeho provozu. Takové systémy monitorují stav motoru a korigují dodávku palivové směsi: například při volnoběhu se jeho objemy sníží téměř na minimum, protože palivo není potřeba ve velkém množství.

Jízdy časování

Závisí nakonstrukční prvky motoru automobilu a mechanismu rozvodu plynu, zejména počet pohonů a jejich typ se mohou lišit.

• Řetězový pohon. O něco dříve byl tento pohon nejrozšířenější, nicméně nyní se používá u dieselových rozvodů. U této konstrukce je vačkový hřídel umístěn v hlavě válců a je poháněn řetězem vedoucím z ozubeného kola. Nevýhodou takového pohonu je obtížný proces výměny řemene, protože je umístěn uvnitř motoru, aby bylo zajištěno konstantní mazání.
• Převodový pohon. Byl instalován na motory traktorů a některých automobilů. Velmi spolehlivý, ale extrémně náročný na údržbu. Vačkový hřídel takového mechanismu je umístěn pod blokem válců, díky čemuž ozubené kolo vačkového hřídele přilne k ozubenému kolu klikového hřídele. Pokud se pohon rozvodu tohoto typu stal nepoužitelným, motor byl téměř úplně vyměněn.
• Řemenový pohon. Nejoblíbenější typ, instalovaný na benzínové pohonné jednotky v osobních automobilech.

Výhody a nevýhody řemenového pohonu

Řemenový pohon si získal svou oblibu díky svým výhodám oproti podobným typům pohonů.

• Navzdory skutečnosti, že výroba takových konstrukcí je obtížnější než výroba řetězu, stojí mnohem méně.
• Nevyžaduje neustálé mazání, kvůli kterému byl pohon umístěn na vnější straně pohonné jednotky. Výměna a diagnostika časování v důsledku toho byla značně usnadněna.
• Protože řemenový pohon nemá kovové částivzájemně působí jako v řetězu, hladina hluku během jeho provozu výrazně klesla.

Navzdory velkému množství výhod má řemenový pohon také své nevýhody. Životnost řemene je několikanásobně kratší než řetězu, což způsobuje jeho častou výměnu. V případě přetržení řemene je vysoce pravděpodobné, že bude nutné opravit celý motor.

Následky zlomeného nebo uvolněného rozvodového řemene

Pokud se rozvodový řetěz přetrhne, zvýší se hladina hluku při běžícím motoru. Obecně taková nepříjemnost nezpůsobuje něco nemožného z hlediska opravy, na rozdíl od rozvodového řemene. Při uvolnění řemene a jeho přeskočení přes jeden zub převodu dochází k mírnému narušení normální funkce všech systémů a mechanismů. V důsledku to může vyvolat pokles výkonu motoru, zvýšení vibrací během provozu a obtížné startování. Pokud řemen přeskočil několik zubů najednou nebo se úplně zlomil, následky mohou být nejvíce nepředvídatelné.

Nejnebezpečnější možností je kolize mezi pístem a ventilem. Nárazová síla bude stačit k ohnutí ventilu. Někdy stačí ohnout ojnici nebo úplně zničit píst.

Jednou z nejvážnějších poruch auta je prasklý rozvodový řemen. V tomto případě bude muset být motor buď přepracován, nebo zcela vyměněn.

Servis rozvodového řemene

Úroveň napnutí řemene a jeho celkový stav je jednou z nejčastějších kontrol, kdyfaktory údržby vozu. Četnost kontrol závisí na konkrétní značce a modelu stroje. Postup kontroly napnutí rozvodového řemene: motor je zkontrolován, ochranný kryt je odstraněn z řemene a poté je zkontrolován, zda není zkroucený. Během této manipulace by se nemělo otočit o více než 90stupňů. V opačném případě se řemen napíná pomocí speciálního zařízení.

Jak často se mění rozvodový řemen?

Řemen je kompletně vyměněn každých 50-70 tisíc kilometrů vozu. V případě poškození nebo známek delaminace a prasklin jej lze provádět častěji.

V závislosti na typu časování se také mění složitost postupu výměny řemene. K dnešnímu dni se v automobilech používají dva typy mechanismu distribuce plynu - se dvěma (DOHC) nebo jedním (SOHC) vačkovými hřídeli.

Výměna mechanismu distribuce plynu

Pro výměnu rozvodového řemene SOHC stačí mít po ruce nový díl a sadu šroubováků a klíčů.

Nejprve je z opasku odstraněn ochranný kryt. Připevňuje se buď pomocí západek nebo šroubů. Po sejmutí krytu se otevře přístup k pásu.

Před uvolněním řemene se na ozubeném kole vačkového hřídele a klikovém hřídeli nastaví časové značky. Na klikovém hřídeli jsou značky umístěny na setrvačníku. Hřídel se otáčí, dokud se časové značky na skříni a na setrvačníku vzájemně neshodují. Pokud se všechny značky shodují, pokračujte v uvolnění a odstranění řemene.

Abyste mohli sejmout řemen z ozubeného kola klikového hřídele, je nutné demontovat rozvodovou řemenici. Za tímto účelem je vůz zvednut a je z něj odstraněno pravé kolo, což umožňuje přístup k šroubu řemenice. Některé z nich mají speciální otvory, kterými lze upevnit klikový hřídel. Pokud tam nejsou, pak je hřídel upevněna na jednom místě instalací šroubováku do koruny setrvačníku a opřením o pouzdro. Poté je řemenice odstraněna.

Přístup k rozvodovému řemenu je plně otevřen a můžete začít s jeho demontáží a výměnou. Nový se nasadí na ozubená kola klikového hřídele, poté se přichytí k vodnímu čerpadlu a nasadí se na ozubená kola vačkového hřídele. U napínacího válce se pás navine až na poslední otáčku. Poté můžete vrátit všechny prvky na jejich místo v opačném pořadí. Zbývá pouze dotáhnout řemen pomocí napínače.

Před nastartováním motoru je vhodné několikrát otočit klikovým hřídelem. Dělají to pro kontrolu shody značek a po otočení hřídele. Teprve poté se motor nastartuje.

Vlastnosti postupu výměny rozvodového řemene

U vozu se systémem DOHC se rozvodový řemen vyměňuje trochu jinak. Samotný princip výměny dílu je podobný tomu popsanému výše, ale přístup k němu je pro takové stroje obtížnější, protože jsou na šroubech připevněny ochranné kryty.

V procesu vyrovnávání značek je třeba mít na paměti, že v mechanismu jsou dva vačkové hřídele, respektive značky na obou se musí zcela shodovat.

Pro taková auta navícvodicí kladka, je zde i opěrná kladka. Navzdory přítomnosti druhého válečku se však pás navine za napínací válec s napínačem v úplně poslední zatáčce.

Po instalaci nového řemene se zkontroluje shoda značek.

Současně s výměnou řemenu se mění i válečky, protože jejich životnost je stejná. Je také vhodné zkontrolovat stav ložisek kapalinového čerpadla, aby se po instalaci nových dílů rozvodu nestala porucha čerpadla nepříjemným překvapením.