Falf injan. Pwrpas, dyfais, dyluniad

Er mwyn i beiriant tanio mewnol pedair strôc unrhyw gar weithio, mae ei ddyfais yn cynnwys llawer o wahanol rannau a mecanweithiau sy'n cael eu cydamseru â'i gilydd. Ymhlith mecanweithiau o'r fath mae'r amseru. Ei swyddogaeth yw sicrhau bod amseriad y falf yn cael ei actifadu'n amserol. Disgrifir yr hyn a ddisgrifir yn fanwl yma.

Yn fyr, mae'r mecanwaith dosbarthu nwy yn agor y falf fewnfa / allfa ar yr amser cywir i sicrhau amseriad y broses wrth gyflawni strôc benodol yn y silindr. Mewn rhai achosion, mae'n ofynnol bod y ddau dwll ar gau, yn y llall, mae un neu'r ddau hyd yn oed ar agor.

Gadewch i ni edrych yn agosach ar un manylyn sy'n eich galluogi i sefydlogi'r broses hon. Mae hon yn falf. Beth sy'n arbennig am ei ddyluniad a sut mae'n gweithio?

Beth yw falf injan

Mae'r falf yn rhan fetel wedi'i gosod ym mhen y silindr. Mae'n rhan o'r mecanwaith dosbarthu nwy ac yn cael ei yrru gan gamsiafft.

Yn dibynnu ar addasiad y car, bydd gan yr injan amseriad is neu uchaf. Mae'r opsiwn cyntaf i'w gael o hyd mewn rhai addasiadau hŷn o unedau pŵer. Mae'r rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr wedi newid i'r ail fath o fecanweithiau dosbarthu nwy ers amser maith.

Y rheswm am hyn yw bod modur o'r fath yn haws ei diwnio a'i atgyweirio. I addasu'r falfiau, mae'n ddigon i gael gwared ar y gorchudd falf ac nid oes angen datgymalu'r uned gyfan.

Pwrpas a nodweddion y ddyfais

Mae'r falf yn elfen â llwyth gwanwyn. Wrth orffwys, mae'n cau'r twll yn dynn. Pan fydd y camsiafft yn troi, mae'r cam sydd wedi'i leoli arno yn gwthio'r falf i lawr, gan ei gostwng. Mae hyn yn agor y twll. Disgrifir y trefniant camshaft yn fanwl yn adolygiad arall.

Mae pob rhan yn chwarae ei swyddogaeth ei hun, sy'n strwythurol amhosibl ei berfformio ar gyfer elfen debyg sydd wedi'i lleoli gerllaw. Mae o leiaf ddwy falf i bob silindr. Mewn modelau drutach, mae pedwar ohonynt. Gan amlaf, mae'r elfennau hyn mewn parau, ac maent yn agor gwahanol grwpiau o dyllau: mae rhai yn gilfach, ac eraill yn allfa.

Mae falfiau derbyn yn gyfrifol am fewnbynnu cyfran ffres o'r gymysgedd tanwydd aer i'r silindr, ac mewn peiriannau â chwistrelliad uniongyrchol (math o system chwistrellu tanwydd, fe'i disgrifir yma) - cyfaint yr awyr iach. Mae'r broses hon yn digwydd ar hyn o bryd pan fydd y piston yn cwblhau'r strôc cymeriant (o'r canol marw uchaf, ar ôl tynnu'r gwacáu, mae'n symud tuag i lawr).

Mae gan y falfiau gwacáu yr un egwyddor agoriadol, dim ond swyddogaeth wahanol sydd ganddyn nhw. Maent yn agor twll ar gyfer tynnu cynhyrchion hylosgi i'r manwldeb gwacáu.

Dyluniad falf injan

Mae'r rhannau dan sylw wedi'u cynnwys yng ngrŵp falf y mecanwaith dosbarthu nwy. Ynghyd â manylion eraill, maent yn darparu newid amserol yn amseriad y falf.

Ystyriwch nodweddion dylunio falfiau a rhannau cysylltiedig, y mae eu gweithrediad effeithiol yn dibynnu arnynt.

Falfiau

Mae'r falfiau ar ffurf gwialen, ac ar un ochr mae elfen pen neu bop, ac ar yr ochr arall, sawdl neu ben. Mae'r rhan fflat wedi'i gynllunio ar gyfer selio tynn agoriadau ym mhen y silindr. Gwneir trosglwyddiad llyfn rhwng y symbal a'r wialen, nid cam. Mae hyn yn caniatáu i'r falf gael ei symleiddio fel nad yw'n creu ymwrthedd i'r symudiad hylif.

Yn yr un modur, bydd y falfiau cymeriant a gwacáu ychydig yn wahanol. Felly, bydd gan y mathau cyntaf o rannau blât ehangach na'r ail. Y rheswm am hyn yw'r tymheredd uchel a'r gwasgedd uchel pan fydd y cynhyrchion hylosgi yn cael eu tynnu trwy'r allfa nwy.

I wneud y rhannau'n rhatach, mae'r falfiau mewn dwy ran. Maent yn wahanol o ran cyfansoddiad. Mae weldio yn ymuno â'r ddwy ran hyn. Mae chamfer y ddisg falf allfa hefyd yn elfen ar wahân. Mae'n cael ei ddyddodi o fath gwahanol o fetel, sydd ag eiddo sy'n gallu gwrthsefyll gwres, yn ogystal â gwrthsefyll straen mecanyddol. Yn ychwanegol at yr eiddo hyn, mae diwedd y falfiau gwacáu yn llai tueddol o ffurfio rhwd. Yn wir, mae'r rhan hon mewn llawer o falfiau wedi'i gwneud o ddeunydd sy'n union yr un fath â'r metel y mae'r plât wedi'i wneud ohono.

Mae pennau'r elfennau cilfach fel arfer yn wastad. Mae gan y dyluniad hwn yr anhyblygedd a'r rhwyddineb gweithredu gofynnol. Gellir gosod falfiau disg ceugrwm ar beiriannau wedi'u huwchraddio. Mae'r dyluniad hwn ychydig yn ysgafnach na'r cymar safonol, a thrwy hynny leihau'r grym syrthni.

O ran y cymheiriaid gwacáu, bydd siâp eu pen naill ai'n wastad neu'n amgrwm. Mae'r ail opsiwn yn fwy effeithlon, gan ei fod yn darparu gwell tynnu nwyon o'r siambr hylosgi oherwydd ei ddyluniad symlach. Hefyd mae'r plât convex yn fwy gwydn o'i gymharu â'r cymar gwastad. Ar y llaw arall, mae elfen o'r fath yn drymach, oherwydd mae ei syrthni yn dioddef. Bydd angen ffynhonnau mwy caeth ar y mathau hyn o rannau.

Hefyd, mae dyluniad coesyn y math hwn o falfiau ychydig yn wahanol i'r rhannau cymeriant. Er mwyn darparu afradu gwres yn well o'r elfen, mae'r bar yn fwy trwchus. Mae hyn yn cynyddu'r ymwrthedd i wresogi cryf y rhan. Fodd bynnag, mae anfantais i'r datrysiad hwn - mae'n creu mwy o wrthwynebiad i'r nwyon sydd wedi'u tynnu. Er gwaethaf hyn, mae gweithgynhyrchwyr yn dal i ddefnyddio'r dyluniad hwn, oherwydd mae'r nwy gwacáu yn cael ei ollwng o dan bwysau cryf.

Heddiw mae datblygiad arloesol o falfiau wedi'u hoeri'n orfodol. Mae gan yr addasiad hwn graidd gwag. Mae sodiwm hylif yn cael ei bwmpio i'w geudod. Mae'r sylwedd hwn yn anweddu wrth ei gynhesu'n gryf (wedi'i leoli ger y pen). O ganlyniad i'r broses hon, mae'r nwy yn amsugno gwres o'r waliau metel. Wrth iddo godi, mae'r nwy yn oeri ac yn cyddwyso. Mae'r hylif yn llifo i lawr i'r sylfaen, lle mae'r broses yn cael ei hailadrodd.

Er mwyn i'r falfiau sicrhau tynnrwydd y rhyngwyneb, dewisir chamfer yn y sedd ac ar y ddisg. Mae hefyd yn cael ei wneud gyda bevel i ddileu'r cam. Wrth osod y falfiau ar y modur, cânt eu rhwbio yn erbyn y pen.

Mae cyrydiad fflans yn effeithio ar dynnrwydd y cysylltiad sedd i ben, ac mae'r rhannau allfa yn aml yn dioddef o ddyddodion carbon. Er mwyn ymestyn oes y falf, mae gan rai peiriannau fecanwaith ychwanegol sy'n troi'r falf ychydig pan fydd yr allfa ar gau. Mae hyn yn cael gwared ar y dyddodion carbon sy'n deillio o hynny.

Weithiau mae'n digwydd bod y shank falf yn torri. Bydd hyn yn achosi i'r rhan syrthio i'r silindr a niweidio'r modur. Ar gyfer methu, mae'n ddigon i'r crankshaft wneud cwpl o chwyldroadau anadweithiol. Er mwyn atal y sefyllfa hon, gall gweithgynhyrchwyr falf auto arfogi'r rhan â chylch cadw.

Ychydig am nodweddion y sawdl falf. Mae'r rhan hon yn destun grym ffrithiannol gan fod y cam camshaft yn effeithio arno. Er mwyn i'r falf agor, rhaid i'r cam ei wthio i lawr gyda digon o rym i gywasgu'r gwanwyn. Rhaid i'r uned hon dderbyn digon o iro, ac fel nad yw'n gwisgo allan yn gyflym, mae'n caledu. Mae rhai dylunwyr modur yn defnyddio capiau arbennig i atal gwisgo ar y wialen, sydd wedi'u gwneud o ddeunyddiau sy'n gallu gwrthsefyll llwythi o'r fath.

Er mwyn atal y falf rhag mynd yn sownd yn y llawes wrth gynhesu, mae'r rhan o'r coesyn ger y symbal ychydig yn deneuach na'r rhan ger y sawdl. I drwsio'r gwanwyn falf, mae dwy rigol yn cael eu gwneud ar ddiwedd y falfiau (mewn rhai achosion, un), lle mae cracwyr y gynhaliaeth yn cael eu mewnosod (plât sefydlog lle mae'r gwanwyn yn gorffwys).

Ffynhonnau falf

Mae'r gwanwyn yn effeithio ar effeithlonrwydd y falf. Mae ei angen fel bod y pen a'r sedd yn darparu cysylltiad tynn, ac nad yw'r cyfrwng gweithio yn treiddio trwy'r ffistwla ffurfiedig. Os yw'r rhan hon yn stiff iawn, bydd cam camshaft neu sawdl coesyn y falf yn gwisgo allan yn gyflym. Ar y llaw arall, ni fydd gwanwyn gwan yn gallu sicrhau ffit tynn rhwng y ddwy elfen.

Gan fod yr elfen hon yn gweithio o dan amodau llwythi sy'n newid yn gyflym, gall dorri. Mae gweithgynhyrchwyr powertrain yn defnyddio gwahanol fathau o ffynhonnau i atal chwalfa gyflym. Mewn rhai amseru, gosodir mathau dwbl. Mae'r addasiad hwn yn lleihau'r llwyth ar elfen unigol, a thrwy hynny gynyddu ei fywyd gwaith.

Yn y dyluniad hwn, bydd gan y ffynhonnau gyfeiriad gwahanol i'r troadau. Mae hyn yn atal gronynnau o'r rhan sydd wedi torri rhag mynd rhwng troadau'r llall. Defnyddir dur gwanwyn i wneud yr elfennau hyn. Ar ôl i'r cynnyrch gael ei ffurfio, caiff ei dymheru.

Ar yr ymylon, mae pob gwanwyn yn ddaear fel bod y rhan dwyn gyfan mewn cysylltiad â'r pen falf a'r plât uchaf sydd ynghlwm wrth ben y silindr. Er mwyn atal y rhan rhag cael ei ocsidio, mae wedi'i gorchuddio â haen o gadmiwm a'i galfaneiddio.

Yn ychwanegol at y falfiau amseru clasurol, gellir defnyddio falf niwmatig mewn cerbydau chwaraeon. Mewn gwirionedd, dyma'r un elfen, dim ond ei bod yn cael ei symud gan fecanwaith niwmatig arbennig. Diolch i hyn, cyflawnir y fath gywirdeb gweithredu fel bod y modur yn gallu datblygu chwyldroadau anhygoel - hyd at 20 mil.

Ymddangosodd datblygiad o'r fath yn ôl yn yr 1980au. Mae'n cyfrannu at agor / cau'r tyllau yn gliriach, na all unrhyw wanwyn eu darparu. Mae'r actuator hwn yn cael ei bweru gan nwy cywasgedig mewn cronfa uwchben y falf. Pan fydd y cam yn taro'r falf, mae'r grym effaith oddeutu 10 bar. Mae'r falf yn agor, a phan fydd y camsiafft yn gwanhau'r effaith ar ei sawdl, mae'r nwy cywasgedig yn dychwelyd y rhan i'w lle yn gyflym. Er mwyn atal cwymp pwysau oherwydd gollyngiadau posibl, mae gan y system gywasgydd ychwanegol, y mae ei gronfa ddŵr ar bwysedd o tua 200 bar.

James Ellison, PBM Aprilia, Prawf CRT Jerez Chwefror 2012

Defnyddir y system hon mewn beiciau modur o'r dosbarth MotoGP. Mae'r cludiant hwn gydag un litr o gyfaint injan yn gallu datblygu 20-21 mil o chwyldroadau crankshaft. Un model gyda mecanwaith tebyg yw un o fodelau beic modur Aprilia. Roedd ei bwer yn 240 hp anhygoel. Yn wir, mae hyn yn ormod i gerbyd dwy olwyn.

Canllawiau falf

Rôl y rhan hon yng ngweithrediad y falf yw sicrhau ei bod yn symud mewn llinell syth. Mae'r llawes hefyd yn helpu i oeri'r gwialen. Mae angen iro cyson ar y rhan hon. Fel arall, bydd y gwialen yn destun straen thermol cyson a bydd y llawes yn gwisgo allan yn gyflym.

Rhaid i'r deunydd y gellir ei ddefnyddio i weithgynhyrchu llwyni o'r fath wrthsefyll gwres, gwrthsefyll ffrithiant cyson, tynnu gwres o'r rhan gyfagos yn dda, a gwrthsefyll tymereddau uchel hefyd. Gellir cwrdd â gofynion o'r fath gan haearn bwrw llwyd perlog, efydd alwminiwm, cerameg gyda chrôm neu nicel crôm. Mae gan yr holl ddeunyddiau hyn strwythur hydraidd, a thrwy hynny helpu i gadw olew ar eu wyneb.

Bydd gan y bushing ar gyfer y falf wacáu ychydig mwy o gliriad rhwng y coesyn na'r hyn sy'n cyfateb i fewnfa. Y rheswm am hyn yw ehangu thermol mwy y falf tynnu nwy gwastraff.

Seddi falf

Dyma gyfran gyswllt twll y silindr ger pob silindr a disg falf. Gan fod y rhan hon o'r pen yn wynebu straen mecanyddol a thermol, rhaid iddo fod ag ymwrthedd da i wres uchel ac effeithiau mynych (pan fydd y car yn gyrru'n gyflym, mae'r rpm camshaft mor uchel nes bod y falfiau'n llythrennol yn cwympo i'r sedd).

Os yw'r bloc silindr a'i ben wedi'u gwneud o aloi alwminiwm, bydd y seddi falf o reidrwydd wedi'u gwneud o ddur. Mae haearn bwrw eisoes yn ymdopi'n dda â llwythi o'r fath, felly mae'r cyfrwy yn yr addasiad hwn yn cael ei wneud yn y pen ei hun.

Mae cyfrwyau plygio i mewn ar gael hefyd. Fe'u gwneir o haearn bwrw aloi neu ddur sy'n gwrthsefyll gwres. Fel nad yw chamfer yr elfen yn gwisgo cymaint allan, mae'n cael ei berfformio trwy haenu metel sy'n gwrthsefyll gwres.

Mae'r sedd fewnosod wedi'i gosod yn y twll pen mewn gwahanol ffyrdd. Mewn rhai achosion, mae'n cael ei wasgu i mewn, a gwneir rhigol yn rhan uchaf yr elfen, sy'n cael ei llenwi â metel corff y pen yn ystod y gosodiad. Mae hyn yn creu cyfanrwydd y cynulliad o wahanol fetelau.

Mae'r sedd ddur wedi'i chlymu trwy ffaglu'r brig yn y corff pen. Mae yna gyfrwyau silindrog a chonigol. Yn yr achos cyntaf, maent wedi'u gosod i'r arhosfan, ac mae gan yr ail fwlch pen bach.

Nifer y falfiau yn yr injan

Mae gan injan hylosgi 4-strôc safonol un camsiafft a dwy falf i bob silindr. Yn y dyluniad hwn, mae un rhan yn gyfrifol am chwistrellu cymysgedd o aer neu aer yn unig (os oes gan y system danwydd bigiad uniongyrchol), a'r llall yn gyfrifol am dynnu nwyon gwacáu i'r manwldeb gwacáu.

Gweithrediad mwy effeithlon wrth addasu'r injan, lle mae pedair falf i bob silindr - dau ar gyfer pob cam. Diolch i'r dyluniad hwn, darperir gwell llenwad o'r siambr gyda dogn newydd o VTS neu aer, yn ogystal â chael gwared â nwyon gwacáu yn gyflymach ac awyru ceudod y silindr. Dechreuodd ceir fod â moduron o'r fath gan ddechrau yn y 70au o'r ganrif ddiwethaf, er i ddatblygiad unedau o'r fath ddechrau yn hanner cyntaf y 1910au.

Hyd yn hyn, er mwyn gwella gweithrediad unedau pŵer, mae yna ddatblygiad injan lle mae pum falf. Dau ar gyfer yr allfa, a thri ar gyfer y gilfach. Enghraifft o unedau o'r fath yw modelau pryder Volkswagen-Audi. Er bod egwyddor gweithrediad y gwregys amseru mewn modur o'r fath yn union yr un fath â'r fersiynau clasurol, mae dyluniad y mecanwaith hwn yn gymhleth, a dyna pam mae datblygiad arloesol yn ddrud.

Mae dull anghonfensiynol tebyg hefyd yn cael ei gymryd gan yr awtomeiddiwr Mercedes-Benz. Mae gan rai peiriannau o'r automaker hwn dair falf i bob silindr (2 gymeriant, 1 gwacáu). Yn ogystal, mae dau blyg gwreichionen wedi'u gosod ym mhob siambr o'r pot.

Mae'r gwneuthurwr yn pennu nifer y falfiau yn ôl maint y siambr y mae tanwydd ac aer yn mynd i mewn iddi. Er mwyn gwella ei lenwi, mae angen sicrhau mewnlif gwell o'r gyfran ffres o BTC. I wneud hyn, gallwch gynyddu diamedr y twll, a chyda maint y plât. Fodd bynnag, mae gan y moderneiddio hwn ei derfynau ei hun. Ond mae'n eithaf posibl gosod falf cymeriant ychwanegol, felly mae awtomeiddwyr yn datblygu addasiadau pen silindr o'r fath yn unig. Gan fod y cyflymder cymeriant yn bwysicach na'r gwacáu (mae'r gwacáu yn cael ei dynnu o dan bwysau'r piston), gyda nifer od o falfiau, bydd mwy o elfennau cymeriant bob amser.

Pa falfiau sy'n cael eu gwneud

Gan fod y falfiau'n gweithredu o dan amodau'r tymheredd uchaf a straen mecanyddol, maent wedi'u gwneud o fetel sy'n gallu gwrthsefyll ffactorau o'r fath. Yn bennaf oll yn cynhesu, a hefyd yn dod ar draws straen mecanyddol, y man cyswllt rhwng y sedd a'r ddisg falf. Ar gyflymder uchel injan, mae'r falfiau'n suddo'n gyflym i'r seddi, gan greu sioc ar ymylon y rhan. Hefyd, yn y broses o losgi cymysgedd o aer a thanwydd, mae ymylon tenau y plât yn destun gwres sydyn.

Yn ychwanegol at y disg falf, mae'r llewys falf dan straen hefyd. Y ffactorau negyddol sy'n arwain at wisgo ar yr elfennau hyn yw iro annigonol a ffrithiant cyson wrth symud falf yn gyflym.

Am y rhesymau hyn, gosodir y gofynion canlynol ar falfiau:

1. Rhaid iddynt selio'r gilfach / allfa;
2. Gyda gwres cryf, ni ddylai ymylon y plât ddadffurfio rhag effeithiau ar y cyfrwy;
3. Rhaid ei symleiddio'n dda fel nad oes unrhyw wrthwynebiad yn cael ei greu i'r cyfrwng sy'n dod i mewn neu'n mynd allan;
4. Ni ddylai'r rhan fod yn drwm;
5. Rhaid i'r metel fod yn galed ac yn wydn;
6. Ni ddylid ocsideiddio'n gryf (pan anaml y bydd y car yn gyrru, ni ddylai ymylon y pennau rydu).

Mae'r rhan a agorodd y twll mewn peiriannau disel yn cynhesu hyd at 700 gradd, ac mewn analogau gasoline - i 900 uwchlaw sero. Cymhlethir y sefyllfa gan y ffaith, gyda'r gwres mor gryf, nad yw'r falf agored yn oeri. Gellir gwneud y falf allfa o unrhyw ddur aloi uchel a all wrthsefyll gwres uchel. Fel y soniwyd eisoes, mae un falf wedi'i gwneud o ddau fath gwahanol o fetel. Mae'r pen wedi'i wneud o aloion tymheredd uchel ac mae'r coesyn wedi'i wneud o ddur carbon.

O ran yr elfennau mewnfa, cânt eu hoeri trwy gyswllt â'r sedd. Fodd bynnag, mae eu tymheredd hefyd yn uchel - tua 300 gradd, felly ni chaniateir i'r rhan gael ei dadffurfio wrth gael ei chynhesu.

Mae cromiwm yn aml yn cael ei gynnwys yn y deunydd crai ar gyfer falfiau, sy'n cynyddu ei sefydlogrwydd thermol. Yn ystod hylosgi tanwydd gasoline, nwy neu ddisel, mae rhai sylweddau'n cael eu rhyddhau a all effeithio'n ymosodol ar rannau metel (er enghraifft, ocsid plwm). Gellir cynnwys cyfansoddion nicel, manganîs a nitrogen yn y deunydd pen falf i atal adwaith niweidiol.

Ac yn olaf. Nid yw'n gyfrinach i unrhyw un bod falfiau mewn unrhyw injan yn llosgi allan dros amser. Dyma fideo byr am y rhesymau am hyn:

RHESYMAU SY'N GWERTHOEDD llosgi mewn PEIRIAN CAR Nid oedd 95% o yrwyr yn GWYBOD EI

Cwestiynau ac atebion:

Beth mae falfiau mewn injan yn ei wneud? Wrth iddynt agor, mae'r falfiau cymeriant yn caniatáu i aer ffres (neu'r gymysgedd aer / tanwydd) lifo i'r silindr. Mae falfiau gwacáu agored yn arwain nwyon gwacáu i'r manwldeb gwacáu.

Sut i ddeall bod y falfiau'n cael eu llosgi allan? Nodwedd allweddol o falfiau wedi'u llosgi allan yw symudiad triphlyg y modur waeth beth yw rpm. Ar yr un pryd, mae pŵer yr injan yn cael ei leihau'n weddus, ac mae'r defnydd o danwydd yn cynyddu.

Pa rannau sy'n agor ac yn cau'r falfiau? Mae'r coesyn falf wedi'i gysylltu â'r camsiafft camsiafft. Mewn llawer o beiriannau modern, mae codwyr hydrolig hefyd yn cael eu gosod rhwng y rhannau hyn.