엔진의 밸브 메커니즘, 장치 및 작동 원리

내용

밸브 메커니즘의 주요 요소
밸브 메커니즘 작동 방식
밸브 수에 따른 분류
드라이브 디자인
작동 중 소음
클리어런스 조정

밸브 메커니즘은 공기 - 연료 혼합물을 엔진 실린더에 적시에 공급하고 후속 배기 가스를 방출하는 직접 타이밍 액츄에이터입니다. 시스템의 핵심 요소는 무엇보다도 연소실의 기밀성을 보장해야 하는 밸브입니다. 그들은 무거운 하중을 받고 있으므로 작업에는 특별한 요구 사항이 적용됩니다.

밸브 메커니즘의 주요 요소

엔진이 제대로 작동하려면 실린더당 최소 XNUMX개의 밸브(흡기 및 배기)가 필요합니다. 밸브 자체는 판 형태의 스템과 헤드로 구성됩니다. 시트는 밸브 헤드가 실린더 헤드와 만나는 곳입니다. 흡기 밸브는 배기 밸브보다 헤드 직경이 더 큽니다. 이것은 연소실이 공기-연료 혼합물로 더 잘 채워지도록 합니다.

메커니즘의 주요 요소:

흡기 및 배기 밸브 - 연소실에서 공기 - 연료 혼합물 및 배기 가스를 입력하도록 설계되었습니다.
가이드 부싱 - 밸브의 정확한 이동 방향을 확인하십시오.
스프링 - 밸브를 원래 위치로 되돌립니다.
밸브 시트 - 플레이트와 실린더 헤드의 접촉 위치;
크래커 - 스프링을 지지하고 전체 구조를 고정);
밸브 스템 씰 또는 오일 슬링거 링 - 오일이 실린더에 들어가는 것을 방지합니다.
푸셔 - 캠축 캠에서 압력을 전달합니다.

캠축의 캠은 밸브를 누르고 스프링이 장착되어 원래 위치로 돌아갑니다. 스프링은 크래커와 스프링 플레이트로 막대에 부착됩니다. 공진 진동을 완화하기 위해 로드에 다용도 권선이 있는 하나가 아닌 두 개의 스프링을 설치할 수 있습니다.

가이드 슬리브는 원통형 조각입니다. 마찰을 줄이고 로드의 부드럽고 정확한 작동을 보장합니다. 작동하는 동안 이러한 부품은 스트레스와 온도에 영향을 받습니다. 따라서 내마모성 및 내열성 합금이 제조에 사용됩니다. 배기 및 흡기 밸브 부싱은 부하의 차이로 인해 약간 다릅니다.

밸브 메커니즘 작동 방식

밸브는 높은 온도와 압력에 지속적으로 노출됩니다. 이를 위해서는 이러한 부품의 디자인과 재료에 특별한 주의가 필요합니다. 뜨거운 가스가 배기 그룹을 통해 배출되기 때문에 배기 그룹의 경우 특히 그렇습니다. 가솔린 엔진의 배기 밸브 플레이트는 최대 800˚C - 900˚C, 디젤 엔진의 경우 500˚C - 700C까지 가열될 수 있습니다. 입구 밸브 플레이트에 가해지는 하중은 몇 배나 적지만 300˚C에 도달하는데, 이것도 꽤 많습니다.

따라서 합금 첨가제가 포함 된 내열 금속 합금이 생산에 사용됩니다. 또한 배기 밸브에는 일반적으로 나트륨이 채워진 중공 스템이 있습니다. 이것은 플레이트의 더 나은 온도 조절 및 냉각에 필요합니다. 막대 내부의 나트륨은 녹아서 흐르고 판에서 열의 일부를 가져와 막대로 전달합니다. 이러한 방식으로 부품의 과열을 방지할 수 있습니다.

작동 중 탄소 침전물이 안장에 형성될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 밸브를 회전시키는 디자인이 사용됩니다. 시트는 더 단단한 접촉을 위해 실린더 헤드에 직접 눌러지는 고강도 강철 합금 링입니다.

또한 메커니즘의 올바른 작동을 위해서는 조절된 열 간격을 관찰해야 합니다. 고온으로 인해 부품이 팽창하여 밸브가 오작동할 수 있습니다. 캠축 캠과 푸셔 사이의 간격은 특정 두께의 특수 금속 와셔 또는 푸셔 자체(안경)를 선택하여 조정됩니다. 엔진이 유압식 리프터를 사용하는 경우 간격이 자동으로 조정됩니다.

간극이 매우 크면 밸브가 완전히 열리지 않으므로 실린더가 새로운 혼합물로 덜 효율적으로 채워집니다. 간격이 작거나 부족하면 밸브가 완전히 닫히지 않아 밸브가 소손되고 엔진 압축이 감소합니다.

밸브 수에 따른 분류

XNUMX행정 엔진의 클래식 버전은 실린더당 XNUMX개의 밸브만 작동하면 됩니다. 그러나 현대의 엔진은 출력, 연료 소비 및 환경에 대한 존중 측면에서 점점 더 많은 요구 사항에 직면하고 있으므로 더 이상 충분하지 않습니다. 밸브가 많을수록 실린더를 새 충전물로 채우는 것이 더 효율적입니다. 여러 번 엔진에서 다음 구성표가 테스트되었습니다.

2 밸브 (입구 - 1, 출구 - XNUMX);
2 밸브 (입구 - 2, 배기 - XNUMX);
3 밸브 (흡기 - 2, 배기 - XNUMX).

실린더당 더 많은 밸브를 사용하면 실린더를 더 잘 채우고 청소할 수 있습니다. 그러나 이것은 엔진 설계를 복잡하게 만듭니다.

오늘날 실린더당 4개의 밸브가 있는 가장 인기 있는 엔진입니다. 이 엔진 중 첫 번째는 1912년 푸조 그랑프리에 등장했습니다. 그 당시에는 이 솔루션이 널리 사용되지 않았지만 1970년 이후 이러한 밸브의 수를 가진 양산 자동차가 활발히 생산되기 시작했습니다.

드라이브 디자인

캠축과 타이밍 드라이브는 밸브 메커니즘의 정확하고 시기 적절한 작동을 담당합니다. 각 엔진 유형에 대한 캠축의 설계 및 수는 개별적으로 선택됩니다. 부품은 특정 모양의 캠이 위치한 샤프트입니다. 회전할 때 푸시로드, 유압 리프터 또는 로커 암에 압력을 가하고 밸브를 엽니다. 회로 유형은 특정 엔진에 따라 다릅니다.

캠축은 실린더 헤드에 직접 위치합니다. 그것에 대한 드라이브는 크랭크 샤프트에서 나옵니다. 체인, 벨트 또는 기어가 될 수 있습니다. 가장 안정적인 것은 체인이지만 보조 장치가 필요합니다. 예를 들어, 체인 진동 댐퍼(댐퍼) 및 텐셔너. 캠축의 회전 속도는 크랭크축의 회전 속도의 절반입니다. 이것은 그들의 조정된 작업을 보장합니다.

캠축의 수는 밸브의 수에 따라 다릅니다. 두 가지 주요 계획이 있습니다.

SOHC - 하나의 샤프트 포함;
DOHC - 두 개의 샤프트.

하나의 캠축에는 두 개의 밸브만 있으면 충분합니다. 그것은 회전하고 흡기 및 배기 밸브를 교대로 엽니 다. 가장 일반적인 XNUMX밸브 엔진에는 XNUMX개의 캠축이 있습니다. 하나는 흡기 밸브의 작동을 보장하고 다른 하나는 배기 밸브를 보장합니다. V형 엔진에는 XNUMX개의 캠축이 장착되어 있습니다. 양쪽에 XNUMX개씩.

캠축 캠은 밸브 스템을 직접 누르지 않습니다. "중개자"에는 여러 유형이 있습니다.

롤러 레버(로커 암);
기계적 푸셔(안경);
유압 푸셔.

롤러 레버가 선호되는 배열입니다. 소위 로커 암은 플러그인 액슬에서 스윙하고 유압 푸셔에 압력을 가합니다. 마찰을 줄이기 위해 캠과 직접 접촉하는 레버에 롤러가 제공됩니다.

다른 방식에서는 로드에 직접 위치한 유압 푸셔(갭 보정기)가 사용됩니다. 유압 보상기는 열 간격을 자동으로 조정하고 메커니즘의 부드럽고 조용한 작동을 제공합니다. 이 작은 부품은 피스톤과 스프링이 있는 실린더, 오일 통로 및 체크 밸브로 구성됩니다. 유압 푸셔는 엔진 윤활 시스템에서 공급되는 오일로 구동됩니다.

기계식 푸셔(안경)는 한쪽이 닫힌 부싱입니다. 실린더 헤드 하우징에 설치되어 밸브 스템에 힘을 직접 전달합니다. 주요 단점은 차가운 엔진으로 작업 할 때 간격과 노크를 주기적으로 조정해야한다는 것입니다.

작동 중 소음

메인 밸브 오작동은 차갑거나 뜨거운 엔진을 노크하는 것입니다. 차가운 엔진을 두드리는 것은 온도가 상승한 후에 사라집니다. 가열되고 팽창하면 열 간격이 닫힙니다. 또한 유압 리프터에 적정량으로 흐르지 않는 오일의 점도가 원인일 수 있습니다. 보정기의 오일 채널 오염도 특징적인 태핑의 원인이 될 수 있습니다.

밸브는 윤활 시스템의 낮은 오일 압력, 더러운 오일 필터 또는 잘못된 열 간극으로 인해 뜨거운 엔진을 노크할 수 있습니다. 또한 부품의 자연스러운 마모를 고려해야 합니다. 오작동은 밸브 메커니즘 자체에 있을 수 있습니다(스프링, 가이드 슬리브, 유압 태핏 등의 마모).

클리어런스 조정

조정은 차가운 엔진에서만 이루어집니다. 현재 열 간격은 두께가 다른 특수 평면 금속 프로브에 의해 결정됩니다. 로커 암의 간격을 변경하기 위해 회전하는 특수 조정 나사가 있습니다. 푸셔 또는 심이 있는 시스템에서는 필요한 두께의 부품을 선택하여 조정합니다.

푸셔(안경) 또는 와셔가 있는 엔진의 밸브를 조정하는 단계별 프로세스를 고려하십시오.

엔진 밸브 커버를 제거합니다.
첫 번째 실린더의 피스톤이 상사점에 오도록 크랭크축을 돌립니다. 표시로이 작업을 수행하기 어려운 경우 점화 플러그를 풀고 드라이버를 우물에 삽입하십시오. 최대 상향 이동은 데드 센터가 됩니다.
필러 게이지 세트를 사용하여 태핏을 누르지 않는 캠 아래의 밸브 간극을 측정합니다. 프로브는 타이트하지만 너무 자유분방하지 않아야 합니다. 밸브 번호와 클리어런스 값을 기록하십시오.
크랭크축을 한 바퀴 회전(360°)하여 4번째 실린더 피스톤을 TDC로 가져옵니다. 나머지 밸브 아래의 간극을 측정합니다. 데이터를 기록합니다.
허용 오차를 벗어난 밸브를 확인하십시오. 있는 경우 원하는 두께의 푸셔를 선택하고 캠축을 제거하고 새 안경을 설치하십시오. 이것으로 절차가 완료됩니다.

50-80km마다 간격을 확인하는 것이 좋습니다. 표준 클리어런스 값은 차량 수리 매뉴얼에서 찾을 수 있습니다.