Doel, apparaat, timingoperatie. Verbrandingsmotor: gasdistributiemechanisme

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:12

Het gasdistributiemechanisme van een auto is een van de meest complexe mechanismen in het motorontwerp. De aansturing van de in- en uitlaatkleppen van de verbrandingsmotor ligt volledig in de timing. Het mechanisme regelt het proces van het vullen van de cilinders met een brandstof-luchtmengsel door op tijd de inlaatklep op de inlaatslag te openen. De timing regelt ook de verwijdering van reeds uitlaatgassen uit de interne verbrandingskamer - hiervoor opent de uitlaatklep tijdens de uitlaatslag.

Tijdmechanisme

De onderdelen van het timingmechanisme hebben verschillende functies:

• Nokkenas opent en sluit kleppen.
• Het aandrijfmechanisme drijft de nokkenas met een bepaalde snelheid aan.
• Kleppen sluiten en openen de inlaat- en uitlaatpoorten.

De belangrijkste onderdelen van de distributie zijn de nokkenas en kleppen. De nokkenas, of nokkenas, is het element waarop de nokken zich bevinden. Het wordt aangedreven en draait op lagers. Op het moment van de inlaat- of uitlaatslag, de nokken die zich op de as bevinden, tijdens rotatiedruk op de klepstoters.

Het distributiemechanisme bevindt zich op de cilinderkop. De cilinderkop heeft een nokkenas en lagers daaruit, tuimelaars, kleppen en klepstoters. Het bovenste deel van de kop is afgesloten met een kleppendeksel, dat is geïnstalleerd met een speciale afdichtingspakking.

Bediening timingmechanisme

Timing is volledig gesynchroniseerd met ontsteking en brandstofinjectie. Simpel gezegd, op het moment dat je het gaspedaal indrukt, gaat de gasklep open en kan er lucht in het inlaatspruitstuk stromen. Als resultaat wordt een brandstof-luchtmengsel gevormd. Daarna begint het gasdistributiemechanisme te werken. Timing verhoogt de doorvoer en laat uitlaatgassen vrij uit de verbrandingskamer. Voor de juiste uitvoering van deze functie is het noodzakelijk dat de frequentie waarmee de inlaat- en uitlaattimingkleppen openen hoog is.

Kleppen worden aangedreven door de motornokkenas. Wanneer de snelheid van de krukas toeneemt, begint de nokkenas ook sneller te draaien, waardoor de frequentie van het openen en sluiten van de kleppen toeneemt. Als gevolg hiervan nemen het motortoerental en het vermogen ervan toe.

Door de krukas en nokkenas te combineren, kan de verbrandingsmotor precies de hoeveelheid lucht-brandstofmengsel verbranden die nodig is voor de werking van de motor in een of andere modus.

Timing aandrijffuncties, ketting en riem

De aandrijfpoelie van de nokkenas bevindt zich buiten de cilinderkop. Om te vermijdenolielekkages zijn opgetreden, bevindt zich een oliekeerring op de ashals. De distributieketting drijft het volledige distributiemechanisme aan en wordt aan één kant gedragen op het aangedreven tandwiel of poelie, en brengt aan de andere kant de kracht over van de krukas.

De juiste en constante opstelling van de krukas en nokkenas ten opzichte van elkaar hangt af van de aandrijving van de klepriem. Zelfs kleine afwijkingen in positie kunnen ervoor zorgen dat de timing, de motor, uitv alt.

De meest betrouwbare wordt beschouwd als een kettingaandrijving met een distributierol, maar er zijn enkele problemen met het waarborgen van het vereiste niveau van riemspanning. Het belangrijkste probleem waarmee bestuurders worden geconfronteerd en dat typerend is voor de ketting van het mechanisme, is de breuk, die vaak de oorzaak is van het buigen van de kleppen.

Een van de extra elementen van het mechanisme is de distributierol die wordt gebruikt om de riem te spannen. De nadelen van de distributiekettingaandrijving zijn, naast het risico op breuk, ook een hoog geluidsniveau tijdens het gebruik en de noodzaak om deze elke 50-60 duizend kilometer te vervangen.

Klepmechanisme

Het ontwerp van het klepmechanisme omvat klepzittingen, klepgeleiders, kleprotatiemechanisme en andere elementen. De kracht van de nokkenas wordt overgebracht op de steel of op de tussenschakel - de kleptuimelaar of de tuimelaar.

Het is niet ongebruikelijk om timingmodellen te vinden die constant moeten worden aangepast. Dergelijke ontwerpen hebben speciale ringen en bouten, waarvan de rotatie is ingesteldnodige opruimingen. Soms worden de openingen automatisch gehandhaafd: hun positie wordt aangepast door hydraulische compensatoren.

Beheer van gasdistributietrappen

Moderne motormodellen hebben aanzienlijke veranderingen ondergaan en hebben nieuwe besturingssystemen gekregen op basis van microprocessors - de zogenaamde ECU. Op het gebied van motorenbouw was de belangrijkste taak niet alleen het vergroten van het vermogen, maar ook het rendement van de geproduceerde krachtbronnen.

Het was alleen mogelijk om de prestaties van motoren te verbeteren en tegelijkertijd het brandstofverbruik te verminderen, alleen door het gebruik van timingcontrolesystemen. De motor met dergelijke systemen verbruikt niet alleen minder brandstof, maar verliest ook geen vermogen, waardoor ze overal worden gebruikt bij de productie van auto's.

Het werkingsprincipe van dergelijke systemen is dat ze de rotatiesnelheid van de distributienokkenas regelen. In wezen gaan de kleppen iets eerder open doordat de nokkenas in de draairichting draait. In moderne motoren draait de nokkenas niet langer met een constante snelheid ten opzichte van de krukas.

De belangrijkste taak blijft het zo efficiënt mogelijk vullen van de motorcilinders, afhankelijk van de geselecteerde werkingsmodus. Dergelijke systemen bewaken de toestand van de motor en corrigeren de toevoer van het brandstofmengsel: bijvoorbeeld bij stationair draaien worden de volumes tot een bijna minimum beperkt, omdat er in grote hoeveelheden geen brandstof nodig is.

Timing drives

Afhankelijk vanontwerpkenmerken van de automotor en het gasdistributiemechanisme, met name het aantal aandrijvingen en hun type kan variëren.

• Kettingaandrijving. Iets eerder was deze aandrijving het meest gebruikelijk, maar wordt nu gebruikt in dieseltiming. Bij dit ontwerp bevindt de nokkenas zich in de cilinderkop en wordt aangedreven door een ketting die uit het tandwiel loopt. Het nadeel van een dergelijke aandrijving is het moeilijke proces van het vervangen van de riem, aangezien deze zich in de motor bevindt om een constante smering te garanderen.
• Versnellingsbak. Het werd geïnstalleerd op de motoren van tractoren en sommige auto's. Zeer betrouwbaar, maar uiterst moeilijk te onderhouden. De nokkenas van een dergelijk mechanisme bevindt zich onder het cilinderblok, waardoor het nokkenastandwiel zich vastklampt aan het krukastandwiel. Als een distributieaandrijving van dit type onbruikbaar werd, werd de motor bijna volledig vervangen.
• Riemaandrijving. Het meest populaire type, geïnstalleerd op benzinemotoren in personenauto's.

Riemaandrijving voor- en nadelen

Riemaandrijving is populair geworden vanwege de voordelen ten opzichte van vergelijkbare typen aandrijvingen.

• Ondanks het feit dat de productie van dergelijke structuren moeilijker is dan ketting, kost het veel minder.
• Vereist geen constante smering, waardoor de aandrijving aan de buitenkant van de aandrijfunit is geplaatst. Hierdoor werd het vervangen en diagnosticeren van de timing enorm vergemakkelijkt.
• Omdat de riemaandrijving geen metalen onderdelen heeftmet elkaar omgaan, zoals in een ketting, is het geluidsniveau tijdens de werking aanzienlijk afgenomen.

Ondanks het grote aantal voordelen heeft de riemaandrijving ook nadelen. De levensduur van de riem is meerdere malen korter dan die van de ketting, waardoor deze vaak moet worden vervangen. In het geval van een gebroken riem is de kans groot dat de hele motor gerepareerd moet worden.

De gevolgen van een kapotte of losse distributieriem

Als de distributieketting breekt, neemt het geluidsniveau toe terwijl de motor draait. Over het algemeen zorgt zo'n overlast niet voor iets onmogelijks qua reparatie, in tegenstelling tot de distributieriem. Wanneer de riem wordt losgemaakt en over één tandwieltand springt, treedt een lichte schending van de normale werking van alle systemen en mechanismen op. Als gevolg hiervan kan dit leiden tot een afname van het motorvermogen, een toename van trillingen tijdens het gebruik en moeilijk starten. Als de riem over meerdere tanden tegelijk sprong of volledig brak, kunnen de gevolgen het meest onvoorspelbaar zijn.

De meest onschuldige optie is een botsing tussen een zuiger en een klep. De slagkracht zal voldoende zijn om de klep te buigen. Soms is het voldoende om de drijfstang te buigen of de zuiger volledig te vernietigen.

Een van de meest ernstige autopech is een kapotte distributieriem. In dit geval moet de motor ofwel worden gereviseerd of volledig worden vervangen.

Distributieriemservice

Het niveau van de riemspanning en de algemene toestand ervan is een van de meest gecontroleerde wanneerauto onderhoud factoren. De frequentie van de inspectie hangt af van het specifieke merk en model van de machine. Procedure voor het controleren van de spanning van de distributieriem: de motor wordt gecontroleerd, de beschermkap wordt van de riem verwijderd, waarna deze wordt gecontroleerd op torsie. Tijdens deze manipulatie mag het niet meer dan 90 graden draaien. Anders wordt de riem gespannen met speciale apparatuur.

Hoe vaak wordt de distributieriem vervangen?

De riem wordt elke 50-70 duizend kilometer van de auto volledig vervangen. Het kan vaker worden uitgevoerd in geval van schade of tekenen van delaminatie en scheuren.

Afhankelijk van het type timing, verandert ook de complexiteit van de procedure voor het vervangen van de riem. Tot op heden worden in auto's twee soorten gasdistributiemechanismen gebruikt - met twee (DOHC) of één (SOHC) nokkenassen.

Het gasdistributiemechanisme vervangen

Om de SOHC-distributieriem te vervangen, volstaat het om een nieuw onderdeel en een set schroevendraaiers en sleutels bij de hand te hebben.

Eerst wordt de beschermkap van de riem verwijderd. Het is bevestigd met grendels of bouten. Na het verwijderen van het deksel gaat de toegang tot de riem open.

Voordat de riem wordt losgemaakt, worden de timingmarkeringen op het nokkenastandwiel en de krukas gezet. Op de krukas zijn merktekens op het vliegwiel geplaatst. De as wordt gedraaid totdat de merktekens op het huis en op het vliegwiel met elkaar samenvallen. Als alle markeringen met elkaar overeenkomen, gaat u verder met het losmaken en verwijderen van de riem.

Om de riem van het krukastandwiel te verwijderen, moet de distributiepoelie worden gedemonteerd. Hiertoe wordt de auto opgekrikt en wordt het rechterwiel eruit gehaald, wat toegang geeft tot de poeliebout. Sommige hebben speciale gaten waardoor de krukas kan worden bevestigd. Als ze er niet zijn, wordt de as op één plaats vastgezet door een schroevendraaier in de vliegwielkroon te plaatsen en deze tegen de behuizing te laten rusten. Daarna wordt de poelie verwijderd.

De toegang tot de distributieriem is volledig geopend en u kunt beginnen met het verwijderen en vervangen ervan. De nieuwe wordt op de tandwielen van de krukas geplaatst, vervolgens klampt hij zich vast aan de waterpomp en wordt op de tandwielen van de nokkenas geplaatst. Bij de spanrol wordt de riem bij de allerlaatste omwenteling opgewonden. Daarna kunt u alle elementen in omgekeerde volgorde op hun plaats terugzetten. Het blijft alleen om de riem aan te spannen met de spanrol.

Voordat u de motor start, is het raadzaam om de krukas meerdere keren te draaien. Dit doen ze om het samenvallen van de markeringen te controleren en na het draaien van de as. Pas dan start de motor.

Kenmerken van de procedure voor het vervangen van de distributieriem

Bij een auto met een DOHC-systeem wordt de distributieriem iets anders vervangen. Het principe van het vervangen van het onderdeel is vergelijkbaar met het hierboven beschreven principe, maar de toegang tot het onderdeel is moeilijker voor dergelijke machines, omdat er beschermkappen aan de bouten zijn bevestigd.

Tijdens het uitlijnen van de markeringen, is het de moeite waard eraan te denken dat er respectievelijk twee nokkenassen in het mechanisme zijn, de markeringen op beide moeten volledig overeenkomen.

Voor dergelijke auto's, naastgeleiderol, er is ook een steunrol. Ondanks de aanwezigheid van de tweede rol, komt de riem echter bij de allerlaatste draai achter de tussenrol met de spanrol.

Nadat de nieuwe riem is geïnstalleerd, worden de markeringen gecontroleerd op overeenstemming.

Gelijktijdig met de vervanging van de riem, worden ook de rollen vervangen, omdat hun levensduur hetzelfde is. Het is ook raadzaam om de staat van de lagers van de vloeistofpomp te controleren, zodat na de procedure voor het installeren van nieuwe distributieonderdelen het defect van de pomp geen onaangename verrassing wordt.