กลไกวาล์วของเครื่องยนต์ อุปกรณ์ และหลักการทำงาน

กลไกของวาล์วเป็นตัวกระตุ้นการจับเวลาโดยตรง ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการจ่ายส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบเครื่องยนต์ในเวลาที่เหมาะสมและการปล่อยก๊าซไอเสียในเวลาต่อมา องค์ประกอบสำคัญของระบบคือวาล์ว ซึ่งเหนือสิ่งอื่นใด ต้องรับประกันความแน่นของห้องเผาไหม้ พวกเขาอยู่ภายใต้ภาระหนัก ดังนั้นงานของพวกเขาจึงต้องมีข้อกำหนดพิเศษ

องค์ประกอบหลักของกลไกวาล์ว

เครื่องยนต์ต้องการอย่างน้อยสองวาล์วต่อสูบ ไอดีและไอเสีย เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง วาล์วประกอบด้วยก้านและหัวในรูปแบบของจาน เบาะนั่งเป็นที่ที่หัววาล์วมาบรรจบกับฝาสูบ วาล์วไอดีมีเส้นผ่านศูนย์กลางหัวใหญ่กว่าวาล์วไอเสีย วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงจะเต็มห้องเผาไหม้ได้ดีขึ้น

องค์ประกอบหลักของกลไก:

• วาล์วไอดีและไอเสีย - ออกแบบมาเพื่อเข้าสู่ส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงและก๊าซไอเสียจากห้องเผาไหม้
• บูชไกด์ - ตรวจสอบทิศทางการเคลื่อนที่ของวาล์วที่แน่นอน
• สปริง - คืนวาล์วกลับสู่ตำแหน่งเดิม
• บ่าวาล์ว - ตำแหน่งที่สัมผัสกับแผ่นกับหัวถัง
• แครกเกอร์ - ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับสปริงและแก้ไขโครงสร้างทั้งหมด);
• ซีลก้านวาล์วหรือแหวนสลิงเกอร์น้ำมัน - ป้องกันไม่ให้น้ำมันเข้าสู่กระบอกสูบ
• ตัวดัน - ส่งแรงดันจากลูกเบี้ยวเพลาลูกเบี้ยว

ลูกเบี้ยวบนเพลาลูกเบี้ยวกดบนวาล์วซึ่งบรรจุสปริงเพื่อกลับสู่ตำแหน่งเดิม สปริงติดกับแกนพร้อมแครกเกอร์และแผ่นสปริง เพื่อรองรับการสั่นสะเทือนแบบเรโซแนนซ์ สามารถติดตั้งสปริงสองตัวที่มีขดลวดเอนกประสงค์บนแกนได้ ไม่ใช่หนึ่งตัว แต่มีสปริงสองตัว

ปลอกไกด์เป็นชิ้นทรงกระบอก ช่วยลดแรงเสียดทานและทำให้การทำงานของแกนราบรื่นและถูกต้อง ในระหว่างการใช้งาน ชิ้นส่วนเหล่านี้อาจมีความเครียดและอุณหภูมิ ดังนั้นจึงใช้โลหะผสมที่ทนต่อการสึกหรอและทนความร้อนสำหรับการผลิต บูชวาล์วไอเสียและวาล์วไอดีแตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากภาระต่างกัน

กลไกของวาล์วทำงานอย่างไร

วาล์วต้องสัมผัสกับอุณหภูมิและความดันสูงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการออกแบบและวัสดุของชิ้นส่วนเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มไอเสียเนื่องจากก๊าซร้อนไหลออกมา แผ่นวาล์วไอเสียของเครื่องยนต์เบนซินสามารถให้ความร้อนได้สูงถึง 800˚C - 900˚C และสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล 500˚C - 700C โหลดบนแผ่นวาล์วทางเข้านั้นน้อยกว่าหลายเท่า แต่ถึง300˚Сซึ่งค่อนข้างมากเช่นกัน

ดังนั้นจึงใช้โลหะผสมที่ทนความร้อนพร้อมสารเจือปนโลหะผสมในการผลิต นอกจากนี้ วาล์วไอเสียมักจะมีก้านกลวงที่เติมโซเดียม นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการควบคุมอุณหภูมิและความเย็นของเพลทที่ดีขึ้น โซเดียมภายในแท่งจะละลาย ไหล และนำความร้อนบางส่วนจากเพลตไปยังแท่ง ด้วยวิธีนี้สามารถหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปของชิ้นส่วนได้

ระหว่างการใช้งาน อาจเกิดการสะสมของคาร์บอนบนอาน เพื่อป้องกันสิ่งนี้ไม่ให้เกิดขึ้น จึงมีการใช้การออกแบบเพื่อหมุนวาล์ว เบาะนั่งเป็นวงแหวนโลหะผสมเหล็กความแข็งแรงสูงที่กดเข้าโดยตรงที่ฝาสูบเพื่อให้สัมผัสแน่นยิ่งขึ้น

นอกจากนี้ เพื่อการทำงานที่ถูกต้องของกลไก จำเป็นต้องสังเกตช่องว่างความร้อนที่มีการควบคุม อุณหภูมิสูงทำให้ชิ้นส่วนขยายตัว ซึ่งอาจทำให้วาล์วทำงานผิดปกติได้ ช่องว่างระหว่างลูกเบี้ยวเพลาลูกเบี้ยวและตัวดันถูกปรับโดยการเลือกแหวนรองโลหะพิเศษที่มีความหนาที่แน่นอนหรือตัวดันเอง (แก้ว) หากเครื่องยนต์ใช้ตัวยกไฮดรอลิก ช่องว่างจะถูกปรับโดยอัตโนมัติ

ช่องว่างขนาดใหญ่มากช่วยป้องกันไม่ให้วาล์วเปิดจนสุด ดังนั้นกระบอกสูบจะเติมส่วนผสมใหม่อย่างมีประสิทธิภาพน้อยลง ช่องว่างเล็ก ๆ (หรือขาดหายไป) จะไม่อนุญาตให้วาล์วปิดสนิทซึ่งจะนำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายของวาล์วและการบีบอัดของเครื่องยนต์ลดลง

จำแนกตามจำนวนวาล์ว

เครื่องยนต์สี่จังหวะรุ่นคลาสสิกต้องการเพียงสองวาล์วต่อสูบเพื่อทำงาน แต่เครื่องยนต์สมัยใหม่ต้องเผชิญกับความต้องการมากขึ้นเรื่อยๆ ในแง่ของกำลัง การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และความเคารพต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้นสิ่งนี้จึงไม่เพียงพอสำหรับพวกเขาอีกต่อไป เนื่องจากยิ่งมีวาล์วมากเท่าไหร่ การชาร์จใหม่ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ในหลาย ๆ ครั้ง โครงร่างต่อไปนี้ได้รับการทดสอบกับเครื่องยนต์:

• สามวาล์ว (ทางเข้า - 2, ทางออก - 1);
• สี่วาล์ว (ทางเข้า - 2, ไอเสีย - 2);
• ห้าวาล์ว (ทางเข้า - 3, ไอเสีย - 2)

การบรรจุและทำความสะอาดกระบอกสูบที่ดีขึ้นทำได้โดยการใช้วาล์วต่อสูบมากขึ้น แต่สิ่งนี้ทำให้การออกแบบเครื่องยนต์ซับซ้อน

ปัจจุบันเครื่องยนต์ยอดนิยม 4 วาล์วต่อสูบ เครื่องยนต์แรกเหล่านี้ปรากฏในปี 1912 บนเปอโยต์กรังปรีซ์ ในเวลานั้นวิธีการแก้ปัญหานี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ตั้งแต่ปี 1970 รถยนต์ที่ผลิตจำนวนมากซึ่งมีวาล์วจำนวนดังกล่าวเริ่มมีการผลิตอย่างแข็งขัน

การออกแบบไดรฟ์

เพลาลูกเบี้ยวและตัวขับจังหวะเวลามีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานของกลไกวาล์วให้ถูกต้องและทันเวลา การออกแบบและจำนวนเพลาลูกเบี้ยวสำหรับเครื่องยนต์แต่ละประเภทจะถูกเลือกแยกกัน ส่วนหนึ่งคือเพลาที่มีลูกเบี้ยวที่มีรูปร่างที่แน่นอน เมื่อพวกเขาเลี้ยว พวกเขาจะกดดันก้านกระทุ้ง ตัวยกไฮดรอลิก หรือแขนโยก แล้วเปิดวาล์ว ประเภทของวงจรขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์เฉพาะ

เพลาลูกเบี้ยวตั้งอยู่ตรงหัวกระบอกสูบ แรงขับมาจากเพลาข้อเหวี่ยง อาจเป็นโซ่ เข็มขัด หรือเกียร์ก็ได้ ห่วงโซ่ที่เชื่อถือได้มากที่สุด แต่ต้องใช้อุปกรณ์เสริม ตัวอย่างเช่น แดมเปอร์สั่นสะเทือนโซ่ (แดมเปอร์) และตัวปรับความตึง ความเร็วในการหมุนของเพลาลูกเบี้ยวคือครึ่งหนึ่งของความเร็วของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่างานประสานงานของพวกเขา

จำนวนเพลาลูกเบี้ยวขึ้นอยู่กับจำนวนวาล์ว มีสองรูปแบบหลัก:

• SOHC - มีเพลาเดียว
• DOHC - สองเพลา

มีเพียงสองวาล์วเท่านั้นที่เพียงพอสำหรับเพลาลูกเบี้ยวตัวเดียว มันหมุนและเปิดวาล์วไอดีและไอเสียสลับกัน เครื่องยนต์สี่วาล์วที่พบบ่อยที่สุดมีเพลาลูกเบี้ยวสองตัว หนึ่งรับประกันการทำงานของวาล์วไอดีและอีกอันรับประกันวาล์วไอเสีย เครื่องยนต์ประเภท V ติดตั้งเพลาลูกเบี้ยวสี่ตัว สองข้างละ.

ลูกเบี้ยวเพลาลูกเบี้ยวไม่ได้ดันก้านวาล์วโดยตรง มี "ตัวกลาง" หลายประเภท:

• คันโยกลูกกลิ้ง (แขนโยก);
• ตัวผลักกล (แว่นตา);
• ตัวดันไฮดรอลิก

คันโยกลูกกลิ้งเป็นการจัดเรียงที่ต้องการ แขนโยกที่เรียกว่าสวิงบนเพลาแบบเสียบแล้วกดที่ตัวดันไฮดรอลิก เพื่อลดแรงเสียดทาน มีลูกกลิ้งอยู่บนคันโยกที่สัมผัสโดยตรงกับลูกเบี้ยว

ในอีกรูปแบบหนึ่งจะใช้ตัวดันไฮดรอลิก (ตัวชดเชยช่องว่าง) ซึ่งอยู่บนแกนโดยตรง ตัวชดเชยไฮดรอลิกจะปรับช่องว่างความร้อนโดยอัตโนมัติและให้กลไกการทำงานที่ราบรื่นและเงียบขึ้น ส่วนเล็กๆ นี้ประกอบด้วยกระบอกสูบที่มีลูกสูบและสปริง ช่องน้ำมันและเช็ควาล์ว ตัวดันไฮดรอลิกขับเคลื่อนด้วยน้ำมันที่จ่ายจากระบบหล่อลื่นเครื่องยนต์

ตัวผลักแบบกลไก (แว่นตา) เป็นบูชปิดด้านหนึ่ง ติดตั้งในตัวเรือนฝาสูบและถ่ายเทแรงไปยังก้านวาล์วโดยตรง ข้อเสียเปรียบหลักคือต้องปรับช่องว่างและเคาะเป็นระยะเมื่อทำงานกับเครื่องยนต์เย็น

เสียงรบกวนในที่ทำงาน

ความผิดปกติของวาล์วหลักคือการเคาะเครื่องยนต์ที่เย็นหรือร้อน การเคาะเครื่องยนต์ที่เย็นจะหายไปหลังจากอุณหภูมิสูงขึ้น เมื่อมันร้อนขึ้นและขยายตัว ช่องว่างทางความร้อนจะปิดลง นอกจากนี้ ความหนืดของน้ำมันซึ่งไม่ไหลในปริมาณที่เหมาะสมเข้าสู่ตัวยกไฮดรอลิกอาจเป็นสาเหตุ การปนเปื้อนของช่องน้ำมันของตัวชดเชยอาจเป็นสาเหตุของการกรีดตามลักษณะเฉพาะ

วาล์วสามารถเคาะเครื่องยนต์ที่ร้อนได้เนื่องจากแรงดันน้ำมันต่ำในระบบหล่อลื่น ตัวกรองน้ำมันสกปรก หรือการระบายความร้อนที่ไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงถึงการสึกหรอตามธรรมชาติของชิ้นส่วนด้วย ความผิดปกติอาจอยู่ที่กลไกวาล์วเอง (การสึกหรอของสปริง ปลอกไกด์ ก้านวาล์วไฮดรอลิก ฯลฯ)

ปรับระยะห่าง

การปรับแต่งทำได้เฉพาะกับเครื่องยนต์ที่เย็นจัด ช่องว่างทางความร้อนในปัจจุบันถูกกำหนดโดยโพรบโลหะแบนพิเศษที่มีความหนาต่างกัน ในการเปลี่ยนช่องว่างบนแขนโยกมีสกรูปรับพิเศษที่หมุนได้ ในระบบที่มีตัวดันหรือแผ่นชิม การปรับทำได้โดยการเลือกชิ้นส่วนที่มีความหนาตามต้องการ

พิจารณาขั้นตอนการปรับวาล์วสำหรับเครื่องยนต์ที่มีตัวผลัก (แก้ว) หรือแหวนรอง:

1. ถอดฝาครอบวาล์วเครื่องยนต์
2. หมุนเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อให้ลูกสูบของกระบอกสูบแรกอยู่ที่จุดศูนย์กลางตายบน หากทำเครื่องหมายได้ยาก คุณสามารถคลายเกลียวหัวเทียนแล้วสอดไขควงเข้าไปในบ่อน้ำ การเคลื่อนที่ขึ้นสูงสุดจะเป็นจุดศูนย์กลางตาย
3. ใช้ชุดฟีลเลอร์เกจวัดระยะห่างวาล์วใต้ลูกเบี้ยวที่ไม่ได้กดบนก้านต่อ โพรบควรจะแน่น แต่ไม่ว่างเกินไป บันทึกหมายเลขวาล์วและค่าระยะห่าง
4. หมุนเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งรอบ (360 °) เพื่อนำลูกสูบกระบอกสูบที่ 4 ไปที่ TDC วัดระยะห่างใต้วาล์วที่เหลือ เขียนข้อมูล
5. ตรวจสอบว่าวาล์วใดเกินพิกัดความเผื่อ หากมี ให้เลือกตัวดันที่มีความหนาตามต้องการ ถอดเพลาลูกเบี้ยวออกและติดตั้งแว่นตาใหม่ ขั้นตอนนี้จะเสร็จสมบูรณ์

ขอแนะนำให้ตรวจสอบช่องว่างทุก ๆ 50-80 กิโลเมตร ค่าระยะห่างมาตรฐานสามารถพบได้ในคู่มือการซ่อมรถ

โปรดทราบว่าระยะห่างของวาล์วไอดีและไอเสียอาจแตกต่างกันในบางครั้ง

กลไกการจ่ายก๊าซที่ปรับและปรับแต่งอย่างเหมาะสมจะช่วยให้การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในราบรื่นและสม่ำเสมอ สิ่งนี้จะส่งผลดีต่อทรัพยากรเครื่องยนต์และความสะดวกสบายของผู้ขับขี่