Eesmärk, seade, ajastus. Sisepõlemismootor: gaasijaotusmehhanism

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:38

Auto gaasijaotusmehhanism on mootoriehituses üks keerukamaid mehhanisme. Sisepõlemismootori sisse- ja väljalaskeklappide juhtimine sõltub täielikult ajastusest. Mehhanism juhib silindrite kütuse-õhu seguga täitmist, avades õigeaegselt sisselasketakti sisselaskeklapi. Ajastus kontrollib ka juba heitgaaside eemaldamist sisepõlemiskambrist – selleks avaneb väljalaskeklapp väljalasketaktil.

Ajastusmehhanism

Ajastusmehhanismi osad täidavad erinevaid funktsioone:

• Nukkvõll avab ja sulgeb klapid.
• Ajamimehhanism ajab nukkvõlli teatud kiirusel.
• Klapid sulgevad ja avavad sisse- ja väljalaskeavad.

Ajastuse põhiosad on nukkvõll ja ventiilid. Nukkvõll ehk nukkvõll on element, millel nukid asuvad. Seda juhitakse ja pöörleb laagritel. Sisse- või väljalasketakti ajal asuvad võllil pöörlemise ajal nukidvajutage klapitõstukitele.

Ajastusmehhanism asub silindripeal. Silindripeas on nukkvõll ja sellest pärit laagrid, klapihoovad, klapid ja klapitõstukid. Pea ülemine osa on suletud klapikaanega, mis paigaldatakse spetsiaalse tihendustihendi abil.

Ajastusmehhanismi toimimine

Ajastus on süüte ja kütuse sissepritsega täielikult sünkroniseeritud. Lihtsam alt öeldes avaneb gaasipedaali vajutamise hetkel gaasiklapp, mis laseb õhul sisselaskekollektorisse voolata. Selle tulemusena moodustub kütuse-õhu segu. Pärast seda hakkab gaasijaotusmehhanism tööle. Ajastus suurendab läbilaskevõimet ja vabastab heitgaasid põlemiskambrist. Selle funktsiooni õigeks toimimiseks on vajalik, et sisse- ja väljalaskeklappide avanemissagedus oleks kõrge.

Klappe veab mootori nukkvõll. Väntvõlli pöörlemiskiiruse suurenemisel hakkab ka nukkvõll kiiremini pöörlema, mis suurendab ventiilide avamise ja sulgemise sagedust. Selle tulemusena suurenevad mootori pöörlemiskiirus ja sellest tulenev väljund.

Väntvõlli ja nukkvõlli kombineerimine võimaldab sisepõlemismootoril põletada täpselt sellise koguse õhu-kütuse segu, mis on vajalik mootori tööks ühel või teisel režiimil.

Ajastusajami funktsioonid, kett ja rihm

Nukkvõlli ajami rihmaratas on väljaspool silindripead. Et vältidatekkis õlilekkeid, võlli kaelal asub õlitihend. Ajastuskett juhib kogu ajastusmehhanismi ja seda kantakse ühelt poolt käitaval ketirattal või rihmarattal ning teiselt poolt edastab jõu väntvõllilt.

Väntvõlli ja nukkvõlli õige ja püsiv paigutus üksteise suhtes sõltub klapirihma ajamist. Isegi väikesed kõrvalekalded asendis võivad põhjustada ajastuse ja mootori rikke.

Kõige töökindlamaks peetakse ajastusrulli kasutavat kettülekannet, kuid rihma vajaliku pingutuse tagamisel esineb mõningaid probleeme. Peamine probleem, millega juhid silmitsi seisavad ja mis on tüüpiline mehhanismi ketile, on selle purunemine, mis on sageli ventiilide paindumise põhjuseks.

Mehhanismi lisaelementide hulgas on ka rihma pingutamiseks kasutatav ajastusrull. Ajamiketi ajami miinusteks on lisaks purunemisohule ka kõrge müratase töö ajal ja vajadus seda vahetada iga 50-60 tuhande kilomeetri järel.

Klapimehhanism

Klapimehhanismi konstruktsioon sisaldab klapipesasid, klapijuhikuid, klapi pöörlemismehhanismi ja muid elemente. Nukkvõllilt tulev jõud kandub üle varrele või vahelülile – klapiklapi või nookurile.

Ei ole haruldane leida ajastusmudeleid, mis nõuavad pidevat reguleerimist. Sellistel konstruktsioonidel on spetsiaalsed seibid ja poldid, mille pöörlemine on seatudvajalikke lubasid. Mõnikord hoitakse vahesid automaatselt: nende asendit reguleerivad hüdraulilised kompensaatorid.

Gaasi jaotusastmete haldamine

Kaasaegsed mootorimudelid on läbi teinud olulisi muudatusi, saanud uued mikroprotsessoritel põhinevad juhtimissüsteemid – nn ECU. Mootoriehituse valdkonnas ei olnud peamiseks ülesandeks mitte ainult võimsuse, vaid ka toodetavate jõuallikate kasuteguri suurendamine.

Mootorite jõudlust oli võimalik suurendada, vähendades samal ajal kütusekulu, ainult ajastuse juhtimissüsteemide abil. Selliste süsteemidega mootor mitte ainult ei tarbi vähem kütust, vaid ei kaota ka võimsust, mistõttu on neid hakatud kasutama kõikjal autode tootmisel.

Selliste süsteemide tööpõhimõte seisneb selles, et need juhivad ajastus-nukkvõlli pöörlemiskiirust. Sisuliselt avanevad klapid veidi varem tänu sellele, et nukkvõll pöörleb pöörlemissuunas. Tegelikult ei pöörle nukkvõll kaasaegsetes mootorites enam väntvõlli suhtes konstantsel kiirusel.

Peamiseks ülesandeks jääb mootori silindrite kõige tõhusam täitmine, olenev alt selle valitud töörežiimist. Sellised süsteemid jälgivad mootori olekut ja korrigeerivad kütusesegu juurdevoolu: näiteks tühikäigul töötades vähendatakse selle maht peaaegu miinimumini, kuna kütust pole vaja suurtes kogustes.

Ajastusajamid

Sõltuv altauto mootori ja gaasijaotusmehhanismi konstruktsiooniomadused, eriti ajamite arv ja nende tüüp võivad erineda.

• Kettülekanne. Veidi varem oli see ajam kõige levinum, kuid nüüd kasutatakse seda diiselmootori ajastuses. Selle konstruktsiooni korral asub nukkvõll silindripeas ja seda juhib käigukastist väljuv kett. Sellise ajami puuduseks on rihma vahetamise keeruline protsess, kuna see asub mootori sees, et tagada pidev määrimine.
• Käiguajam. See paigaldati traktorite ja mõnede autode mootoritele. Väga töökindel, kuid äärmiselt raske hooldada. Sellise mehhanismi nukkvõll asub silindriploki all, mille tõttu nukkvõlli hammasratas klammerdub väntvõlli käigu külge. Kui seda tüüpi ajastusajam muutus kasutuskõlbmatuks, vahetati mootor peaaegu täielikult.
• Rihmülekanne. Kõige populaarsem tüüp, mis on paigaldatud sõiduautode bensiinimootoritele.

Rihmülekande plussid ja miinused

Rihmülekanne saavutas oma populaarsuse tänu oma eelistele sarnaste ajamitüüpide ees.

• Vaatamata asjaolule, et selliste konstruktsioonide tootmine on keerulisem kui kett, maksab see palju vähem.
• Ei vaja pidevat määrimist, mille tõttu oli ajam paigutatud jõuallika välisküljele. Selle tulemusel oli ajastuse asendamine ja diagnoosimine oluliselt hõlbustatud.
• Sest rihmülekandel pole metallosiüksteisega suhelda, nagu ahelas, on müratase selle töö ajal oluliselt vähenenud.

Vaatamata suurele hulgale eelistele on rihmülekandel ka omad miinused. Rihma kasutusiga on mitu korda lühem kui ketil, mistõttu tuleb seda sageli vahetada. Rihma purunemise korral tuleb suure tõenäosusega remontida kogu mootor.

Katkise või lõdva hammasrihma tagajärjed

Kui ajastuskett puruneb, suureneb müratase mootori töötamise ajal. Üldiselt ei põhjusta selline ebameeldivus erinev alt hammasrihmast remondi mõttes midagi võimatut. Kui rihm on lahti ja see hüppab üle ühe käiguhamba, rikutakse kerget kõigi süsteemide ja mehhanismide normaalset tööd. Selle tulemusena võib see põhjustada mootori võimsuse vähenemist, vibratsiooni suurenemist töö ajal ja käivitamise raskusi. Kui rihm hüppas korraga üle mitme hamba või purunes täielikult, võivad tagajärjed olla kõige ettearvamatud.

Kõige kahjutum variant on kolvi ja klapi kokkupõrge. Löögijõust piisab klapi painutamiseks. Mõnikord piisab ühendusvarda painutamisest või kolvi täielikust hävitamisest.

Üks tõsisemaid auto rikkeid on hammasrihma purunemine. Sel juhul tuleb mootor kas kapitaalremonti teha või täielikult välja vahetada.

Hammasrihma hooldus

Rihma pinge tase ja selle üldine seisukord on üks kõige sagedamini kontrollitavaidautohoolduse tegurid. Kontrollimise sagedus sõltub konkreetsest masina margist ja mudelist. Hammasrihma pingutuse kontrollimise protseduur: mootor kontrollitakse, rihm alt eemaldatakse kaitsekate, misjärel kontrollitakse viimase keerdumist. Selle manipuleerimise ajal ei tohiks see pöörata rohkem kui 90 kraadi. Vastasel juhul pingutatakse rihma spetsiaalse varustuse abil.

Kui tihti hammasrihma vahetatakse?

Rihm vahetatakse täielikult iga 50-70 tuhande auto kilomeetri järel. Seda saab teha sagedamini kahjustuste või kihistumise ja pragude ilmnemise korral.

Sõltuv alt ajastuse tüübist muutub ka rihma vahetamise protseduuri keerukus. Tänaseni kasutatakse autodes kahte tüüpi gaasijaotusmehhanisme – kahe (DOHC) või ühe (SOHC) nukkvõlliga.

Gaasi jaotusmehhanismi väljavahetamine

SOHC hammasrihma vahetamiseks piisab uue osa ning kruvikeerajate ja mutrivõtmete komplektist käepärast.

Esm alt eemaldatakse lindilt kaitsekate. See on kinnitatud kas riivide või poltidega. Pärast katte eemaldamist avaneb juurdepääs rihmale.

Enne rihma lõdvendamist määratakse nukkvõlli hammasrattale ja väntvõllile ajastusmärgid. Väntvõllile asetatakse märgid hoorattale. Võlli pööratakse, kuni korpusel ja hoorattal olevad ajastusmärgid langevad kokku. Kui kõik märgid ühtisid, jätkake rihma lõdvendamisega ja eemaldamisega.

Rihma eemaldamiseks väntvõlli käigu küljest on vaja hammasratas lahti võtta. Selleks tõstetakse auto tungrauaga üles ja eemaldatakse sellelt parem ratas, mis annab ligipääsu rihmaratta poldile. Mõnel neist on spetsiaalsed augud, mille kaudu saab väntvõlli kinnitada. Kui neid pole, kinnitatakse võll ühes kohas, paigaldades hooratta kroonisse kruvikeeraja ja toetades selle vastu korpust. Pärast seda eemaldatakse rihmaratas.

Juurdepääs hammasrihmale on täielikult avatud ja võite alustada selle eemaldamist ja asendamist. Uus pannakse väntvõlli hammasratastele, siis klammerdub veepumba külge ja pannakse nukkvõlli hammasratastele. Pingutusrulli jaoks keritakse rihm üles kõige viimasel pöördel. Pärast seda saate kõik elemendid vastupidises järjekorras oma kohale tagasi viia. Jääb vaid rihm pinguti abil pingutada.

Enne mootori käivitamist on soovitatav väntvõlli mitu korda pöörata. Nad teevad seda märkide kokkulangevuse kontrollimiseks ja pärast võlli pööramist. Alles siis mootor käivitub.

Hammasrihma vahetusprotseduuri omadused

DOHC-süsteemiga autol vahetatakse hammasrihm veidi teisiti. Osa vahetamise põhimõte on sarnane ülalkirjeldatule, kuid selliste masinate jaoks on sellele juurdepääs keerulisem, kuna poltide külge on kinnitatud kaitsekatted.

Jälgede joondamisel tasub meeles pidada, et mehhanismis on vastav alt kaks nukkvõlli, mõlema märgid peavad täielikult ühtima.

Selliste autode puhul lisaksjuhtrull, on ka tugirull. Kuid vaatamata teise rulli olemasolule kerib rihm viimase pöörde juures koos pingutiga üles tühikäigurulli taha.

Pärast uue rihma paigaldamist kontrollitakse märgiste vastavust.

Samaaegselt rihma vahetamisega vahetatakse ka rullikuid, kuna nende kasutusiga on sama. Samuti on soovitatav kontrollida vedelikupumba laagrite seisukorda, et pärast uute ajastusosade paigaldamise protseduuri ei saaks pumba rike ebameeldivaks üllatuseks.