Was ist das Einlassventil? Wenn das Ventil defekt ist

  Nun, wenn das Auto neu ist - der Motor läuft leise, ist es auch bei der Beschleunigung mit einem vollen "Gas" nicht hörbar. Aber die Zeit vergeht - und eines Tages merkt man, dass von der früheren "Stille" keine Spur mehr ist, und wenn man die Kapuze öffnet, sieht man ein gewisses grollendes Biest, das zusammen mit dem üblichen Gesang Geräusche macht, die das Ohr deutlich beleidigen.
   Die Geräuschentwicklung des Motors ist meistens mit dem Mechanismus der Gasverteilung verbunden - große Spalte und Klopfen sind immer aneinander angrenzend. Das erste, was einem einfällt, ist, die Lücken im Ventilstellglied einzustellen. Oft hilft das, aber manchmal scheint das Klopfen nach der Anpassung noch stärker zu werden: Ein oder mehrere Ventile klopfen weiter. Und es ist völlig unklar warum: Die Lücken sind normal, und nockenwelle  im Aussehen gut. Der Grund scheint nicht auf der Oberfläche zu liegen, es ist irgendwo drinnen, aber wo? Es wäre notwendig zu verstehen, aber es gibt keine Zeit. Und das Klopfen wird lauter.
   Die Tatsache, dass das Ventil ein verantwortlicher Teil ist, muss niemandem erklärt werden. Und dass Ventilstörungen nicht nur ernst, sondern auch gefährlich sind, wissen viele aus erster Hand. Es gibt ähnliche Fehlfunktionen aus verschiedenen Gründen. Und sie finden sich unter ihnen völlig unbegründet, so dass es bei Reparaturen nicht möglich ist, sich nur auf den Ersatz des defekten Teils zu beschränken.
   Übrigens ist es auf jeden Fall nützlich, vor der Reparatur oder Änderung eines Fehlers die Ursache für eine bestimmte Fehlfunktion zu finden. Ansonsten kann das gleiche Schicksal in naher Zukunft ein völlig neues, gerade installiertes Detail erfassen. Und damit das nicht passiert, ist es ratsam zu wissen, unter welchen Bedingungen es funktioniert.
  Wie funktioniert das Ventil?
   Die Hauptaufgabe der Ventile besteht darin, die Ströme des Kraftstoff-Luft-Gemisches und der Verbrennungsprodukte, die in den Zylinder eintreten oder ihn verlassen, zu steuern. Daher muss das Ventil beim Öffnen des Ventils das Gemisch oder die Gase frei passieren, dh einen minimalen hydraulischen Widerstand aufweisen. Gleichzeitig muss das geschlossene Ventil dicht sein und den Zylinderraum vollständig von der Ansaug- oder Abgasanlage des Motors trennen.
Ventile arbeiten unter Bedingungen starker Erwärmung durch heiße Gase, die um ihre Platten herumströmen. Und wenn das Einlassventil periodisch durch das in den Zylinder eintretende Luft-Kraftstoff-Gemisch gekühlt wird, arbeitet der Auslass unter viel härteren Bedingungen. Beim Abgashub öffnend, wird es durch heiße Abgase noch mehr erhitzt, und die Temperatur seiner Platte erreicht 850-900 Grad. C.
   Damit die Ventile solchen thermischen Belastungen standhalten, müssen sie aus speziellen hitzebeständigen Stählen und Legierungen mit einem hohen Gehalt an Chrom, Nickel, Molybdän und sogar Wolfram bestehen. Diese Materialien sind sehr teuer, da die Auslassventile oft aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind: Die Platte besteht aus einer hitzebeständigen Legierung und die Stange besteht aus legiertem Stahl. Übrigens sind Einlass- und Auslassventile verschiedener Motoren sehr leicht zu unterscheiden: Die Auslassventilplatten haben keine magnetischen Eigenschaften.
   Um den Verschleiß der Fase bei hohen Betriebstemperaturen zu verringern, wird sie häufig auf ein spezielles festes Stellitmaterial gegossen. Weniger gebräuchliches Natrium-Kühlventil: Natrium, das sich beim Öffnen und Schließen im inneren Hohlraum des Ventils bewegt, überträgt Wärme von der Heizplatte auf den kälteren Stab.
   Die Praxis zeigt, dass selbst das hitzebeständigste Ventil immer noch ausbrennt, wenn andere Bedingungen nicht erfüllt werden, von denen der wichtigste der feste Sitz der Platte im Sattel ist. Tatsache ist, dass nur ein guter Kontakt des Ventils mit dem Sattel zuverlässig Wärme von der erwärmten Platte abführen kann. Immerhin ist der Sattel ziemlich kalt, er wird durch eine gekühlte Flüssigkeit in den Körper des Blockkopfes gepresst. Durch den Sattel wird bis zu 75% der gesamten Wärme auf die Platte aufgebracht - ein sehr, sehr wichtiger Teil. Wenn der Kontakt mit dem Sattel unterbrochen wird, beginnt die Platte sofort zu überhitzen. Vor dem Durchbrennen hält das Ventil also nicht lange.
   Es sieht wie eine Kettenreaktion aus. Eine kleine Leckage in der Grenzfläche zwischen Platte und Sattel führt zu einem Durchbruch der Gase. Die Wärmeentfernung von der Platte an dieser Stelle ist nicht vorhanden und die Platte überhitzt. Die Laxität steigt und damit die Temperatur der Platte. Schließlich beginnt das Material zu zerfallen, es werden mehr heiße Gase dorthin geschickt, und der Defekt der Platte breitet sich schnell aus, bis der Zylinder wegen fehlender Kompression vollständig abgeschaltet ist.
Wie wir sehen, tötet eine gute Paarung des Tellers mit dem Sattel gleichzeitig "zwei Fliegen mit einer Klappe": Er hebt die Ventiltemperatur auf ein akzeptables Niveau und sorgt für Dichtheit. Und es ist schwer zu sagen, was wichtiger ist. Zumindest für die Effizienz des Ventils selbst ist das erste wichtig und für den Motor als Ganzes - das zweite (gute Starteigenschaften, Leistungsmerkmale, Wirtschaftlichkeit).
   Zusätzlich zu diesen Bedingungen sollte der Betrieb des Ventils (Öffnen und Schließen) ausreichend "weich" sein und kein übermäßiges Geräusch verursachen. Lärm oder genauer gesagt ein Klopfen der Ventile ist ein sicheres Anzeichen für eine Fehlfunktion, und die Stoßbelastungen, die während des Klopfens auftreten, verursachen oft noch ernsthaftere Fehlfunktionen und sogar Ventilfehler.
  Woher kommt das Klopfen?
   Dafür gibt es mehrere Gründe. Das einfachste ist bereits erwähnt - eine große Lücke im Laufwerk. Der Nockenwellennocken läuft dadurch in den Drücker (Hebel oder Wippe) nicht glatt, sondern mit einem Schlag, der um so stärker ist, je größer der Spalt ist.
   Was ist in diesem Fall überhaupt Leiden? Was die Stoßbelastung wahrnimmt: die Arbeitsflächen von Nockenwelle und Schieber, sowie die Auflagefläche des Schiebers und das Ende des Ventilschaftes. Sie werden oft in Form von Gruben beschädigt, die sich später ausdehnen und vertiefen. Aber das hört hier nicht auf. Das Ventil öffnet nicht nur mit einem Schlag, sondern klatscht auch scharf mit einem Klopfen. Und das bedeutet, dass die Stoßbelastung beim Schließen auf die Dichtfläche des Ventils und des Sitzes zurückzuführen ist. Außerdem wirkt im Moment des Aufpralls beim Aufsetzen auf den Sitz eine große Zugkraft von der Feder auf den Ventilschaft. Langfristige Arbeit unter solchen Bedingungen ist sehr gefährlich: die Platte kann sich einfach von der Stange losreißen oder die Stange wird an einer anderen schwachen Stelle kollabieren - der Nut für Cracker.
   Nehmen wir an, die Lücken im Ventiltrieb sind normal, aber das Klopfen ist noch hörbar. Meistens liegt der Grund für dieses Klopfen in dem großen Spalt zwischen dem Ventilschaft und der Führungsbuchse. Diese Situation ist typisch für alte, ziemlich ähnliche Motoren. Manchmal ist das Klopfen des Ventils mit der Nicht-Konzentrizität des Sitzes und der Öffnung der Führungshülse verbunden, die eine Folge von Überhitzung des Kopfes des Geräts oder unsachgemäß ausgeführten Reparaturen ist. In diesem Fall sitzt das Ventil auf dem Sitz zuerst mit einer Kante der Platte und erst dann, wälzt sich die Buchse innerhalb des Spaltes vollständig ab. Aus diesem Grund schreitet der Verschleiß der Führungsbuchse übrigens schnell fort.
Der schnelle Verschleiß der Führungshülse und das Klopfen des Ventils treten auch aus anderen, komplexeren Gründen auf. Zum Beispiel, wenn die Buchse des zylindrischen Ventilschiebers nicht ausgerichtet ist oder in Bezug auf die Nabe schief ist. Ein ähnlicher Defekt tritt manchmal bei Haushaltsmotoren auf. Ein Klopfen ist auch möglich, weil die Antriebskomponenten - in den Achsen der Kipphebel, in den Zylindern der Zylinderschieber und auch in den Lagern - größere Lücken aufweisen nockenwelle.
   All diese Klopfzeichen sind ziemlich ähnlich, und deshalb ist es oft unmöglich, einen bestimmten Grund ohne Demontage und sorgfältige Überprüfung des Zustands der Details zu bestimmen. In jedem Fall ist jedoch zu beachten, dass im Falle eines Klopfens die Belastungen in den Kontaktbereichen der Teile einen Schockcharakter haben. In der Regel schreitet ein solches Klopfen schnell voran, was nicht nur den Verschleiß der Ventile und der zugehörigen Teile, sondern auch deren Versagen bedroht.
  Warum ist das Ventil defekt?
   An sich kann ein Klopfen einen Zusammenbruch verursachen. Aber auf jeden Fall ist es wichtig zu verstehen, warum das Ventil zu klopfen begann? Und die Gründe, die den Anschein des Klopfens provoziert haben, stellt sich heraus, viel ...
   Am häufigsten - Analphabetismus, unqualifizierte und vorzeitige Wartung des Motors. Es ist offensichtlich, dass das Anpassen der Lücken in dem Ventilbetätiger von Fall zu Fall der richtige Weg ist, um den Verschleiß zu beschleunigen, zu klopfen und dann zu zerbrechen.
   Es ist sehr gefährlich, beim Einstellen zu kleine Lücken zu setzen: Wenn der Motor läuft, werden die Ventile heizen, ihre Länge wird zunehmen, und wenn der Spalt vollständig ausgefahren ist, "hängen" die Ventile. Und dann führt eine lockere Landung auf dem Sattel zur Überhitzung der Platten und zum Durchbrennen.
   Eine ziemlich häufige Ursache für das Durchbrennen der Auslassventile ist eine zu späte Zündung. Vor allem, wenn der Motor bei hohen Geschwindigkeiten und Lasten lange läuft. Aber die frühe Zündung ist auch kein Geschenk für die Ventile, weil die Temperatur der Gase in dem Zylinder in diesem Fall maximal ist. Eine falsche Installation des Zündzeitpunkts verursacht daher nicht nur einen Leistungsverlust und einen erhöhten Kraftstoffverbrauch, sondern auch eine Fehlfunktion der Ventile.
   Die Verwendung von Öl minderer Qualität ist ebenfalls eine mögliche Ursache für den Verschleiß der Buchsen und Ventilstangen. Außerdem hat dieses Öl eine Verkokungseigenschaft an der Unterseite der Ventilstangen. Aus diesem Grund wird das Ventil in der Buchse immer dichter und dann kann es sich darin festsetzen. Am Ende wird er den gleichen Kolben auf dem Teller mit allen Konsequenzen bekommen.
Die Ablagerung auf den Ventilplatten (insbesondere den Einlassventilen), zum Beispiel aufgrund des Verschleißes der ölabziehbaren Kappen, ist ebenfalls eine harmlose Sache. Bei Erreichen einer festen Dicke beginnen die Kohlenstoffablagerungen abzubrechen. Und ziemlich große Teilchen können leicht zwischen die Fase und den Sitz des Ventils gelangen. Und danach sind ein schlechter Kontakt mit dem Sattel und eine Überhitzung der Platte unvermeidbar.
   Es ist interessant festzustellen, dass signifikante Ablagerungen auf den Ventilen, die solche Probleme verursachen, nicht immer mit dem Verschleiß von abziehbaren Ölkappen verbunden sind. Überzeugen Sie sich selbst: Der erhöhte Druck im Kurbelgehäuse aufgrund einer Fehlfunktion des Belüftungssystems oder der Verschleiß der Zylinder-Kolben-Gruppe kann leicht Öl durch die neuesten Kappen auf die Ventilplatten drücken.
   Einige "Hitzköpfe" ziehen es vor, den Kurbelgehäuseentlüftungsschlauch von zu trennen luftfilter  und nehmen Sie es irgendwo unter dem Boden des Autos - so der Motor angeblich "atmet leichter". Und sie haben nicht gemerkt, dass in einigen Modi ein Vakuum im Kurbelgehäuse erzeugt wird und der durch den Schlauch in den Motor gesaugte Staub nicht nur das Öl und den Ölfilter schnell verschmutzt, sondern auch die Führungsbuchsen und die Ventilstifte erreicht. Kommentare, wie sie sagen, sind überflüssig.
   Die gravierendsten Folgen für die Ventile sind jedoch möglicherweise die Nichteinhaltung des Zeitpunkts des Austauschs des Nockenwellenriemens. Bei vielen modernen Motoren werden die Ventile bei einem Riemenausfall verformt. Wir fügen hinzu, dass Versuche, einen neuen Gürtel anzulegen und so beispielsweise in die Garage zu gelangen, selten sicher enden. Verformte Ventile jedes Mal wenn sie auf dem Sattel landen, erfahren sie große Biegebelastungen und nach 10-15 Minuten Arbeit brechen sie normalerweise zusammen. Und solch ein Ausfall des Ventils ist zumindest das Ersetzen des Kolbens, des Kopfs des Blocks, der Verbindungsstange.
   Eine ganze Reihe von Problemen führt zu schlechten Reparaturen an den Ventilen. Zum Beispiel verwenden die "erfahrensten" Mechaniker keine speziellen Vorrichtungen, um die Ventilfedern zu komprimieren. Ihre "Kronen" -Werkzeuge - ein Stahlrohr und ein Hammer, schlagen härter - und bestellen. Nur hier kann das Ventil durch die Nut für Cracker beschädigt werden. Und dann, viel später, an diesem Ort zu brechen.
Es ist sehr gefährlich, während des Läppens des Ventils gegen den Sitz auf die Schleifpaste in der Führungsbuchse zu schlagen. So eine Hülle zu waschen ist eine ganze Geschichte. Geschieht dies aber nicht, endet die Geschichte mit maximal 5-10 Tausend Kilometern. Danach dürfte der Verschleiß der Buchse und der Stange alle vernünftigen Grenzen überschreiten. Einige Mechaniker neigen dazu, das Ventilspiel in der Buchse so klein wie möglich zu machen. Dieses Missverständnis führt oft zu Verkeilen des Ventils mit sehr unangenehmen Folgen.
   Ein weiterer Fehler ist das Läppen der Ventile ohne die Sättel zu richten. Wie die Praxis zeigt, ist nach einer langen Operation und vor allem nach dem Austausch der Führungsbuchsen deren Fehlausrichtung mit den Sätteln üblich. In solchen Fällen führt das Läppen allein wahrscheinlich zum Klopfen von Ventilen und zum schnellen Verschleiß von Teilen.
   Wenn der Kopf der Einheit komplett mit Ventilen zusammengebaut ist, ist es sehr leicht, alle Arbeiten durch Klopfen der Ventile mit einem Hammer zu ruinieren. Das Ergebnis kann das gleiche wie bei der "Stoß" -Demontage sein, insbesondere in modernen Mehrventilmotoren mit Ventilen mit kleinem Durchmesser.
   Aus all diesen Faktoren ergibt sich ein ziemlich klares Bild, wenn das Ventil defekt ist, höchstwahrscheinlich hat es jemand "geholfen". Und die Aufgabe des Mechanikers besteht nicht nur darin, ein "Helfer" zu werden, sondern alle Folgen der früheren "Hilfe" zu beseitigen, die meist nach langer Arbeit mit Ventilen und anderen Details weitergeführt werden. Nur so können Sie sicher sein, dass das Ventil Sie nicht im Stich lässt.

  Alexander Khrulev, Cand.Tech.Sci., "ABS"

Das Instrument des Gasverteilermechanismus

moderner Motor

1. Ventilmechanismus  enthält die folgenden Teile: Ventile, Richtungsbuchsen, Ventilsitze, Rückholfedern, Stützplatten, Kekse, Ventildrehungsmechanismus (Motor ZIL-508.10).

Ventilesind so ausgelegt, dass sie den Zylinder bei Kompressions- und Hubbewegungen abdichten und sie beim Gasaustausch an den Einlass- oder Auslasshüben mit den Rohrleitungen des Ansaug- oder Abgassystems verbinden.

Betriebsbedingungen der Ventile:

Große dynamische Lasten;

Hohe Bewegungsgeschwindigkeiten;

Ungleichmäßige Erwärmung einzelner Abschnitte;

Erhöhte korrosive Umgebung.

Die Ventile bestehen aus legierten Stählen mit hohem Gehalt an Chrom und Nickel.

Das Ventil besteht aus Kopf (oder Platte) und Stange. Es gibt Ventile mit flachen, konvexen und tulpenförmigen Köpfen. Die Köpfe haben normalerweise ein kleines (etwa 2 mm) zylindrisches Band und eine Dichtungsfacette, die in einem Winkel von 45 und 30 Grad entfernt ist. Die Dichtfasen der Ventile werden zu den Sitzen ausgefranst und geschliffen und die Stäbe werden wärmebehandelt, geschliffen, poliert und verchromt. Die Enden der Stäbe (3-5 mm) sind abgeschreckt. Die Enden der Stangen haben zylindrische, konische oder geformte Nuten zum Befestigen der Ventilfedern.

Um die Spannung der Auslassventile zu reduzierenals Ergebnis von entstehen hohe Temperaturen, in einer Reihe von Motoren natriumkühlung. Zu diesem Zweck wird das Ventil mit einer Hohlwelle arbeitet, und ein um etwa 1/3 des Hohlraums mit Natriummetall, einen Schmelzpunkt von etwa 97 K. Im Betrieb wird die Schmelze lenny Natrium, Bewegen innerhalb des Hohlraums in hin- und hergehende Translationsbewegung des Ventil Präfektur gefüllt verdickt, erhöht die Intensität die Wärmeableitung vom heißen Kopf zum kälteren Stab und dann zur Führungsbuchse.

Führungsbuchsen sorgen Sie für einen absolut senkrechten Bezug zum Ventilsitzweg. Material zur Herstellung von richtungsLeitungsDurchFührungen dienen vorwiegend perlitischen Gusseisen und Cermet, die ein Gemisch aus Pulver aus Eisen, Kupfer und Graphit, den Pressen, Sintern in einem Ofen unterzogen werden, und mit Öl imprägniert ist. Von der möglichen Leckage in den Zylindern von Öl, das die Anschlüsse der Einlassventile hinunterfließt, werden die letzteren mit sich selbst bewegenden Manschetten versorgt.

Ventilfedern sicherstellen, dass die Ventile dicht an den Sitzen sitzen und rechtzeitig geschlossen sind, nachdem die Nocken der Verteilerwelle fertiggestellt sind. Die Eigenschaften (Steifigkeit) der Ventilfedern werden von den Bedingungen zum Aufrechterhalten der kinematischen Verbindung zwischen den Teilen des Gasverteilungsmechanismus eingestellt. Ventilfedern sind aus Stahldraht mit einem Durchmesser von 4-6 mm, dotiert mit Mangan und Chrom.

Das untere Ende der Feder ruht auf dem Zylinderkopf durch eine spezielle Stützplatte, und das obere Ende ist durch zwei Zwiebacke mit einem Ventil durch die obere Platte verbunden. Zu diesem Zweck werden auf Cracker auf der Innenfläche integriert haben Vorsprünge, die in einer Ventilbohrung und eine glatte Außenfläche des Kekses vorgesehen sind, wird als ein Kegelstumpf gefertigt.

Zwei Keks auf dem Ventil angebracht eine Stütz konische Oberfläche zu bilden, die paart sich mit der Lagerfläche der Bohrung in der oberen Platte, und diese Verbindung in einem geschlossenen Zustand gehalten wird durch eine Feder vorge Kompression. Um die Möglichkeit der Resonanzfeder zu eliminieren, die für die Festigkeit gefährlich ist, sind die Federn auf zwei Federn mit Wicklungswindungen in entgegengesetzten Richtungen angeordnet, oder sie bilden Federn mit einer variablen Gewindesteigung.

Sättel von Ventilen. Die wichtigste Konjugation Langzeit ewig Bestimmung Sitz gepaart - Stamm-pan, da sie während der Landung Ventil zu Stoßbelastungen ausgesetzt ist, und eine erhebliche thermische Überlastungen. Der Ventilsitz, mit dem Sopra Abdichtventil Anfasung Bearbeitungswerkzeuges mit y-Lamy Bezug Schärfer 15, 45 und 75 Grad, so dass das Dichtungs Sitzgurt einen Winkel von 45 Grad und eine Breite von etwa 2 mm hatte. In seiner Größe muss der Gürtel näher an die kleinere Basis der konischen Fase des Ventils gehen. Die Abschrägung des Ventils hat einen kleineren Winkel und berührt den Sitz nur mit einem schmalen Band an seiner großen Basis, was eine gute Abdichtung des Ventillochs gewährleistet. Stecksättel werden in Form von Einzelringen aus Spezialguss, legiertem Stahl oder Cermets hergestellt.

Der Mechanismus der Drehung des Ventils. Um die Kontaktflächen der Dichtflächen der Auslassventile in funktionstüchtigem Zustand zu halten, werden manchmal spezielle Vorrichtungen verwendet, um zu ermöglichen, dass sich die Ventile während des Betriebs drehen.

Der Mechanismus der Drehung des Ventils besteht aus einem stationären Körper, in dem die geneigten Nuten fünf Kugeln mit Rückholfedern, eine Tellerfeder und eine Stützscheibe mit einem Sicherungsring sind. Der Mechanismus der Drehung des Ventils ist in der Bohrung installiert, die in dem Zylinderkopf durch ein Ionenstützventil der Ventilfeder ausgebildet ist. Bei geschlossenem Ventil ist der Druck auf die Tellerfeder gering und sie ist konkav mit der äußeren Kante nach oben, und die innere Kante ist in der Schulter des Gehäuses abgestützt. Die Kugeln werden durch Federn in die Ausgangsposition gedrückt. Zum Zeitpunkt des Öffnens des Ventils nimmt die Kraft von der Ventilfeder zu, so dass die Tellerfeder, wenn sie gerichtet ist, die Kugeln zwingt und veranlasst, dass sie sich in die Aussparung bewegen. Wenn sich das Ventil schließt, wird die auf die Tellerfeder wirkende Kraft reduziert, und wenn es sich biegt, werden die Kugeln freigegeben. Die Kugeln unter der Wirkung der Rückkehr pru-zhin werden in die Ausgangsposition gemischt, was zur Drehung des Ventils in einem Winkel führt (die Ventile machen 20-40 Umdrehungen pro Minute).

Einige Motoren verwenden weniger effizient, aber mehr, basierend auf der Verwendung der Methode der Sicherung der Ventilfeder auf dem Ventilschaft. Die Federbefestigung am Ventil besteht aus einer Stützplatte, einer Buchse und zwei Keksen.

Ventilgruppe

Die letzte Verbindung des Zeitsteuerungsmechanismus ist eine Ventilgruppe, die ein Ventil, eine Feder, Ventilbefestigungsteile und Federn, eine Führungsbuchse und einen Ventilsitz enthält.

Die Ventilgruppe arbeitet unter hohen mechanischen und thermischen Belastungen. Am meisten belastet ist die "Ventilsitz" -Kupplung. Diese Teile werden am stärksten belastet, wenn das Ventil im Sitz sitzt, und bei hohen Temperaturen betrieben.

Die Kupplung "Ventilsitz-Führungsbuchse" arbeitet mit einer unzureichenden Schmierung und einer hohen Geschwindigkeit der Ventilbewegung, die ihren intensiven Verschleiß verursacht.

Auf der Grundlage der Bedingungen, unter denen die Einzelheiten dieser Zeitsteuergruppe funktionieren, gelten für die Ventilgruppe folgende Anforderungen:

• dichtes Schließen der Ventile;
• geringer Widerstand des Arbeitsgemisches und der Abgase am Einlass und am Auslass (gute Stromlinienform);
• mindestmasse der Teile;
• hohe Festigkeit und Steifigkeit;
• hohe thermische Stabilität;
• effektive Wärmeabfuhr vom Ventil (speziell für den Auspuff);
• hohe Verschleißfestigkeit (besonders in der "bushle-valve" -Schnittstelle);
• hohe Korrosionsbeständigkeit in der Schnittstelle "Sattel-Ventil".

Ventile

Die Ventile öffnen und schließen die Einlass- und Auslassöffnungen im Zylinderkopf. Die Hauptelemente des Ventils: der Kopf 12 und eine Stange 9 (abb. 1). Der Ventilkopf wird manchmal als Ventilplatte bezeichnet.
  Ein glatter Übergang vom Kopf zum Stab verringert den Widerstand gegen den Strom von Gasen, wenn diese durch die Gasaustauschlöcher strömen. Da Abgase durch das Auslassventil mit einem signifikanten Druck entfernt werden, wird der Kopf dieses Ventils üblicherweise im Durchmesser kleiner gemacht, was der Kopf des Einlassventils ist.
  Temperatur am Auslassventilkopf benzinmotoren  erreicht 800 ... 900 ° C, während in dieselmotoren – 500 ... 700 ° C.
  Die Temperaturbelastung an den Köpfen der Einlaßventile ist wesentlich geringer, es führt jedoch zur Erwärmung der Ventilplatte um 300 ˚.

Daher werden Hochtemperaturlegierungen und -materialien für die Herstellung von Auslassventilen verwendet, die üblicherweise hitzebeständige Stähle mit einem hohen Gehalt an Legierungszusätzen sind. Um teure hitzebeständige Materialien zu sparen, sind die Auslassventile aus zwei Teilen hergestellt. In diesem Fall wird ein hitzebeständiges Material für den Kopf und Kohlenstoffstähle für den Stab verwendet.
  Der Kopf und die Stange sind in diesem Fall durch Stumpfschweißen miteinander verbunden.

Um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern und den Verschleiß in den Auslassventilen zu verringern, sind die Oberflächen der Fasenarbeitsflächen und in einigen Fällen die Zylinderkopfoberseite ebenfalls mit einer Schicht aus einer Hartlegierung verschweißt 1,5 ... 2,5 mm (abb. 1).

Da die Einlassventile mit frischer Ladung gewaschen werden und sich in leichteren Temperaturbedingungen befinden, werden weniger strenge Anforderungen an das Material der Einlassventile gestellt und Chrom- und Chrom-Nickel-Weichstahl wird zu ihrer Herstellung verwendet.

Umströmung des Ventils, die Leistung seiner Fasen hängt weitgehend von der Form des Kopfes ab. Bei Einlassventilen werden häufig Köpfe mit flacher Form verwendet ( siehe Abb. 1 und 2), gekennzeichnet durch eine einfache Konstruktion und ausreichende Steifigkeit. Zwangsmotoren verwenden manchmal Einlassventile mit konkaven Köpfen ( siehe Abb. 1, in). Solche Ventile haben eine geringere Masse als Ventile mit einem flachen Kopf und ihre Bewegung verursacht weniger Trägheitslasten.

Die Köpfe der Auslassventile sind entweder flach ( abb. 1, 2 und 3, g) oder konvex abb. 3, b). Die konvexe Form des Kopfes verbessert die Stromlinienform des Ventils von der Seite des Zylinders und erhöht seine Steifheit, aber gleichzeitig erhöht sich auch das Gewicht des Ventils, was seine Trägheit negativ beeinflusst.

Die Verbindung zwischen der Ventilplatte (Kopf) und dem Sitz erfolgt durch eine Fase - ein spezielles Band an der Seitenfläche des Kopfes. Der Fasenwinkel an den Einlassventilen für die meisten Motoren ist 45˚und beim Abschluss - 45   und 30˚.
   Bei der Herstellung von Ventilen werden die Fasen der Köpfe geschliffen, und wenn sie am Motor montiert sind, werden sie gegen den Sattel gerieben. Die Breite der angefasten Fase für die Auslassventile muss mindestens betragen 0,8 mm; Für Einlassventile ist ein engerer Riemen zulässig, der jedoch nicht entlang des Umfangs des Fasenkreises unterbrochen sein sollte.
  Um einen zuverlässigen Kontakt zwischen dem Ventil und dem Sitz entlang der Außenkante der Fase sicherzustellen, wird der Winkel der Fase hergestellt 0,5 ... 1˚  weniger Winkel der Abschrägung des Sattels.

Korrosiver und mechanischer Verschleiß der Fasen am Ventil und am Sattel verringert den Wirkungsgrad des Motors erheblich. Auf den Abschrägungen der Auslassventile wird bei dem Arbeitsvorgang die Ablagerung allmählich abgelagert, was auch den hermetischen Verschluss der Auslassöffnung verhindert. Um die Bildung von Kohlenstoffablagerungen auf den Abschrägungen der Auslassventile zu verhindern und ihre Haltbarkeit zu erhöhen, wird bei manchen Motoren das Auslassventil während des Betriebs durch einen speziellen Mechanismus zwangsweise gedreht ( siehe Abb. 1, pos. 5).

Der Mechanismus der erzwungenen Drehung des Ventils ( abb. 4) besteht aus einem festen Körper 3 in den Vertiefungen dieses Körpers von fünf Kugeln 2   mit Rückholfedern 1 , konische Tellerfeder 4 , Stützplatte 5   und Ventilfedern 7 .
  Alle Teile im zusammengebauten Zustand sind durch einen Federring befestigt 6 .

Wenn das Ventil von der Kraft der Feder geöffnet wird, die Federscheibe 4 , unterstützt mit einem geschlossenen Ventil auf der Wulst des Körpers 3 , verformt und fällt auf die Bälle 2 , die sich zu diesem Zeitpunkt in dem flachen Teil der Ausnehmung des Körpers befinden.
  Unter dem Druck der Feder rollen die Kugeln über die Vertiefung des Körpers in einen tieferen Teil und drehen die konische Feder 4 , Trägerplatte 5 die Ventilfeder und das Ventil selbst um seine Achse.

Nach dem Schließen des Ventils, wenn die Ventilfederkraft abnimmt, die Kegelscheibenfeder 4   Kehrt zur Ausgangsposition zurück, wobei die Kugeln losgelassen werden und die Federn zurückspringen 1   Bewegen Sie sich in den kleineren Teil der Aussparung im Körper 3 Vorbereitung des Mechanismus für den nächsten Arbeitszyklus.

In engines „ZMZ“ Marken „YaMZ“ rotierend während des Betriebs der Einlaß- und Auslaßventile, indem sie zwischen der Trägerplatte und Paniermehl Zwischenhülse Installation ( siehe Abb. 1, pos. 13; Abb. 2, pos. 11; Abb. 3, pos. 4).

Zwischenbuchsen haben eine kleine Kontaktfläche mit beweglichen Federunterlagen, daher ist die Reibung zwischen diesen Teilen gering. Wenn daher das Ventil aufgrund der Vibration aller Teile des Mechanismus geöffnet wird, rotiert das Ventil periodisch.

Unterhalb der Abschrägungen hat der Ventilkopf einen zylindrischen Gürtel, der ein Durchbrennen verhindert, den Durchmesser der Ventilplatte beim Raffinieren erhält und die Steifigkeit des Kopfes gewährleistet.

Um zu verhindern, dass das Ventil in den Zylinder fällt, wenn der Schaft der Stange oder der Ventilfeder bricht, wird ein Federhaltering ( siehe Abb. 3, d, pos. 1).

Die Enden der Stäbe (die Absätze der Ventile), die in Kontakt mit der Wippe oder dem Nocken stehen, werden gehärtet. In einigen Motoren werden anstelle der Härtung Kappen auf die Enden der Stäbe ( siehe Abb. 1, pos. 21) aus verschleißfesten Materialien und Legierungen.

Auf den Einlassventilschaft, auf die Gummikappe ( siehe Abb. 3, e, pos. 5), die während des Saughubs den Durchtritt von Öl in die Brennkammer durch den Spalt zwischen der Stange und der Ventilführungsbuchse verhindert.

Um ein Verklemmen der Auslassventile in der Bohrung der Führungsbuchse während der Temperaturexpansion zu verhindern, sind ihre Stäbe in der Nähe des Kopfes mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als der Rest der Länge hergestellt.

Zur Befestigung der Ventilfedern sind am Ende der Stange eine oder zwei Aussparungen vorgesehen, in die die Vorsprünge der Kekse eingreifen 2 (abb. 3, d, e).

Um die Temperatur der Auslassventile zu senken, wird der Durchmesser ihrer Köpfe verringert und der Durchmesser der Stange erhöht. Diese technische Lösung erlaubt es, die thermische Stabilität des Ventils zu erhöhen, erhöht aber den Widerstand gegen den Abgasstrom. Da jedoch der Ausstoß von Abgasen aus dem Zylinder unter einem beträchtlichen Druck (im Vergleich zu dem Einlassdruck) ausgeführt wird, wird dieser Defekt vernachlässigt.

Effektiver ist die Methode der Zwangskühlung der Auslassventile. Dazu ist der Auslassventilschaft hohl ausgeführt ( siehe Abb. 1, a, in) gefüllt mit metallischem Natrium, das einen niedrigen Schmelzpunkt hat ( 97 ˚С). Während des Betriebs verdampft flüssiges Natrium, das vom Ventilkopf erhitzt wird, und absorbiert eine große Menge Wärme. Nachdem der obere Teil des Stabes aufgestiegen ist, kondensiert der Natriumdampf und überträgt die Wärme des oberen Teils des Stabes, der unter weniger wärmebelasteten Bedingungen arbeitet.

Ventilfedern

Die Ventilfeder muss für einen festen Sitz des Ventils im Sitz sorgen. Es funktioniert unter Bedingungen von stark variierenden dynamischen Belastungen, die Resonanz und nachfolgenden Bruch der Feder verursachen können.
  Die am häufigsten verwendeten zylindrischen Schraubenfedern mit einer konstanten Teilung Spulen.
  Um Resonanzerscheinungen zu vermeiden, können Federn mit variabler Steigung, konische Federn und Doppelfedern verwendet werden. Bei Verwendung von Doppelfedern erhöht sich die Zuverlässigkeit der Steuerzeiten und die Gesamtgröße der Federn nimmt ab.
  Die Richtung der Windungen der inneren und äußeren Federn ist unterschiedlich, um eine Resonanz zu vermeiden und im Falle eines Bruches einer der Federn zu verhindern, dass der Schmutz zwischen die Windungen der zweiten Feder gelangt.

Ventilfedern werden durch Wickeln von Draht aus Federstahl hergestellt. Nach dem Wickeln werden die Federn einer Wärmebehandlung (Härten und Anlassen) unterzogen, und zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit werden sie mit Stahlkugeln geblasen.

Die Endwindungen der Federn sind geschliffen, um eine flache ringförmige Lagerfläche zu erhalten. Um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, sind die Federn oxidiert, galvanisiert und Cadmium.

Federn stützen sich auf den Zylinderkopf durch spezielle feste Platten ( siehe Abb. 2, pos. 4), die gestempelt sind, sowie obere bewegliche Platten aus kohlenstoffarmem Stahl. Der obere Federteller ist mittels Keksen am Ventil befestigt.

Ventilführungshülsen

Die Führungsbuchse gewährleistet die Bewegung des Ventils und die Abführung von Wärme von seiner Stange während des Betriebs. In diesem Fall wird das untere Ende der Nabe (insbesondere das Auslassventil) mit heißen Gasen gewaschen. Wenn die Lücken zwischen dem Ventilschaft und der inneren Oberfläche der Buchse nicht ausreichend mit Schmiermittel versorgt sind, nähert sich die Reibung zwischen diesen Teilen einer halbtrockenen.
  Aus diesem Grund erfordert das Material der Führungshülsen eine hohe Verschleißfestigkeit, eine ausreichende Wärmebeständigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit. Darüber hinaus muss er hohe Gleiteigenschaften aufweisen. Diese Anforderungen werden durch perlitisches Grauguss, Aluminiumbronzen, Sinterchrom oder Chrom-Nickel-Keramik erfüllt. Die poröse Struktur dieser Materialien hält das Schmiermittel gut.

Zur Befestigung im Zylinderkopf werden die Buchsen mit einer Federringbuchse ( siehe Abb. 3, a, pos. 1) oder mit äußeren Schultern.

Der Abstand zwischen der Führungsbuchse und dem Ventilschaft für die Einlassventile ist aufgrund der unterschiedlichen Erwärmungstemperaturen geringer eingestellt als für die Auslassventile. Um zu verhindern, dass das Ventil bei hoher Temperatur in der Buchse hängenbleibt und (im Ventiltrieb direkt von der Nockenwelle) schräg wird, wird die untere Innenfläche der Buchse konisch gemacht ( siehe Abb. 3, g) oder reduzieren Sie den Durchmesser des Ventilschaftes am Kopf ( siehe Abb. 1, b).

Ventilsitze

Der Ventilsitz gewährleistet die Haltbarkeit der Ventilkontaktfläche mit dem Zylinderkopf. In den Köpfen einer Aluminiumlegierung werden Stahlsättel verwendet, und in gusseisernen Köpfen werden sie direkt im Körper gebohrt ( siehe Abb. 2, a). Für die Herstellung von Stecksätteln werden spezielle legierte Gusseisen oder hitzebeständige Stähle verwendet. Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit sind die Fasen der Auslassventilsitze mit einer harten Legierungsschicht verschmolzen ( siehe Abb. 1, pos. 18.).

Der Sattel ist ein Ring mit einer zylindrischen oder konischen Außenfläche. Der Sitz im Kopf wird beim Einpressen oder beim Kämmen des Kopfes mit Störungen festgezogen ( siehe Abb. 3, zu). Stahlsättel können durch Aufweiten der Oberseite des Sattels befestigt werden ( siehe Abb. 3, l). Bei der Sicherung des Sitzes durch Presspassung an der Außenseite werden häufig Ringnuten ausgeführt ( siehe Abb. 3, 3, und), die beim Pressen mit Metallköpfen gefüllt werden.

Zylindrische Sättel werden bis zum Anschlag eingeführt und konisch - mit einem kleinen Endspiel.

Um eine zuverlässige Abdichtung zu erreichen, wird der Sicherheitsgurt mit einer Breite von etwa 2 mm mit einem variablen Winkel ( siehe Abb. 3, f).