Il meccanismo della valvola del motore, il suo dispositivo e il principio di funzionamento

Il meccanismo della valvola è un attuatore di fasatura diretta, che garantisce l'alimentazione tempestiva della miscela aria-carburante ai cilindri del motore e il successivo rilascio dei gas di scarico. Gli elementi chiave del sistema sono le valvole, che, tra l'altro, devono garantire la tenuta della camera di combustione. Sono sottoposti a carichi pesanti, quindi il loro lavoro è soggetto a requisiti speciali.

Gli elementi principali del meccanismo della valvola

Il motore richiede almeno due valvole per cilindro, un'aspirazione e uno scarico, per funzionare correttamente. La valvola stessa è costituita da uno stelo e una testa a forma di piastra. La sede è dove la testa della valvola incontra la testata del cilindro. Le valvole di aspirazione hanno un diametro della testa maggiore rispetto alle valvole di scarico. Ciò garantisce un migliore riempimento della camera di combustione con la miscela aria-carburante.

Gli elementi principali del meccanismo:

• valvole di aspirazione e scarico - progettate per entrare nella miscela aria-carburante e nei gas di scarico dalla camera di combustione;
• boccole di guida: assicurano l'esatta direzione di movimento delle valvole;
• molla - riporta la valvola nella sua posizione originale;
• sede della valvola: il punto di contatto della piastra con la testata;
• cracker: fungono da supporto per la molla e fissano l'intera struttura);
• guarnizioni dello stelo della valvola o anelli paraolio: impediscono all'olio di entrare nel cilindro;
• spintore - trasmette la pressione dalla camma dell'albero a camme.

Le camme sull'albero a camme premono sulle valvole, che sono caricate a molla per tornare alla loro posizione originale. La molla è fissata all'asta con cracker e una piastra a molla. Per smorzare le vibrazioni risonanti, non una, ma due molle con avvolgimento versatile possono essere installate sull'asta.

Il manicotto di guida è un pezzo cilindrico. Riduce l'attrito e garantisce un funzionamento regolare e corretto dell'asta. Durante il funzionamento, queste parti sono anche soggette a sollecitazioni e temperature. Pertanto, per la loro fabbricazione vengono utilizzate leghe resistenti all'usura e resistenti al calore. Le boccole delle valvole di scarico e aspirazione sono leggermente diverse a causa della differenza di carico.

Come funziona il meccanismo della valvola

Le valvole sono costantemente esposte a temperature e pressioni elevate. Ciò richiede un'attenzione particolare al design e ai materiali di queste parti. Ciò è particolarmente vero per il gruppo di scarico, poiché i gas caldi escono attraverso di esso. La piastra della valvola di scarico sui motori a benzina può essere riscaldata fino a 800˚C - 900˚C e sui motori diesel a 500˚C - 700˚C. Il carico sulla piastra della valvola di ingresso è parecchie volte inferiore, ma raggiunge i 300˚С, che è anche molto.

Pertanto, nella loro produzione vengono utilizzate leghe metalliche resistenti al calore con additivi leganti. Inoltre, le valvole di scarico hanno tipicamente uno stelo cavo riempito di sodio. Ciò è necessario per una migliore termoregolazione e raffreddamento della piastra. Il sodio all'interno dell'asta si scioglie, scorre e prende parte del calore dalla piastra e lo trasferisce all'asta. In questo modo si evita il surriscaldamento del pezzo.

Durante il funzionamento possono formarsi depositi carboniosi sulla sella. Per evitare che ciò accada, i design vengono utilizzati per ruotare la valvola. La sede è un anello in lega di acciaio ad alta resistenza che viene premuto direttamente nella testata del cilindro per un contatto più stretto.

Inoltre, per il corretto funzionamento del meccanismo, è necessario rispettare il gap termico regolato. Le alte temperature provocano l'espansione delle parti, che può causare il malfunzionamento della valvola. Lo spazio tra le camme dell'albero a camme e i pulsanti viene regolato selezionando apposite rondelle metalliche di un certo spessore o gli stessi pulsanti (vetri). Se il motore utilizza sollevatori idraulici, la distanza viene regolata automaticamente.

Un gioco molto ampio impedisce alla valvola di aprirsi completamente e quindi i cilindri si riempiranno di miscela fresca in modo meno efficiente. Un piccolo spazio (o la sua mancanza) non consentirà alle valvole di chiudersi completamente, il che comporterà l'esaurimento delle valvole e una diminuzione della compressione del motore.

Classificazione per numero di valvole

La versione classica del motore a quattro tempi richiede solo due valvole per cilindro per funzionare. Ma i motori moderni affrontano sempre più richieste in termini di potenza, consumo di carburante e rispetto dell'ambiente, quindi questo non è più sufficiente per loro. Poiché più valvole ci sono, più efficiente sarà riempire la bombola con una nuova carica. In vari momenti, i seguenti schemi sono stati testati sui motori:

• tre valvole (ingresso - 2, uscita - 1);
• quattro valvole (ingresso - 2, scarico - 2);
• cinque valvole (ingresso - 3, scarico - 2).

Un migliore riempimento e pulizia delle bombole si ottiene con più valvole per bombola. Ma questo complica il design del motore.

Oggi i motori più diffusi con 4 valvole per cilindro. Il primo di questi motori apparve nel 1912 sul Gran Premio Peugeot. A quel tempo, questa soluzione non era ampiamente utilizzata, ma dal 1970 iniziarono a essere prodotte attivamente auto prodotte in serie con un tale numero di valvole.

Guidare il design

L'albero a camme e la distribuzione della distribuzione sono responsabili del corretto e tempestivo funzionamento del meccanismo della valvola. Il design e il numero di alberi a camme per ogni tipo di motore sono selezionati individualmente. Una parte è un albero su cui si trovano camme di una certa forma. Quando girano, esercitano pressione sulle aste di spinta, sui sollevatori idraulici o sui bilancieri e aprono le valvole. Il tipo di circuito dipende dal motore specifico.

L'albero a camme si trova direttamente nella testata. L'azionamento ad esso viene dall'albero motore. Può essere una catena, una cintura o un ingranaggio. La più affidabile è la catena, ma richiede dispositivi ausiliari. Ad esempio, uno smorzatore di vibrazioni della catena (smorzatore) e un tenditore. La velocità di rotazione dell'albero a camme è la metà della velocità di rotazione dell'albero motore. Ciò garantisce il loro lavoro coordinato.

Il numero di alberi a camme dipende dal numero di valvole. Esistono due schemi principali:

• SOHC - con un albero;
• DOHC - due alberi.

Solo due valvole sono sufficienti per un albero a camme. Ruota e apre alternativamente le valvole di aspirazione e scarico. I motori a quattro valvole più comuni hanno due alberi a camme. Uno garantisce il funzionamento delle valvole di aspirazione e l'altro garantisce le valvole di scarico. I motori di tipo V sono dotati di quattro alberi a camme. Due per lato.

Le camme dell'albero a camme non spingono direttamente lo stelo della valvola. Esistono diversi tipi di "intermediari":

• leve a rulli (bilanciere);
• spintori meccanici (occhiali);
• spintori idraulici.

Le leve a rulli sono la disposizione preferita. I cosiddetti bilancieri oscillano su assi plug-in e esercitano pressione sullo spintore idraulico. Per ridurre l'attrito, sulla leva è previsto un rullo che entra in contatto diretto con la camma.

In un altro schema vengono utilizzati spingitori idraulici (compensatori del gap), che si trovano direttamente sull'asta. I compensatori idraulici regolano automaticamente il divario termico e forniscono un funzionamento più fluido e silenzioso del meccanismo. Questa piccola parte è costituita da un cilindro con pistone e molla, passaggi dell'olio e una valvola di ritegno. Lo spintore idraulico è alimentato dall'olio fornito dal sistema di lubrificazione del motore.

Gli spintori meccanici (vetri) sono boccole chiuse su un lato. Sono installati nell'alloggiamento della testata e trasferiscono direttamente la forza allo stelo della valvola. I suoi principali svantaggi sono la necessità di regolare periodicamente gli spazi vuoti e i colpi quando si lavora con un motore freddo.

Rumore durante il funzionamento

Il malfunzionamento della valvola principale è un colpo su un motore freddo o caldo. Bussare a un motore freddo scompare quando la temperatura aumenta. Quando si riscaldano e si espandono, il divario termico si chiude. Inoltre, la causa può essere la viscosità dell'olio, che non fluisce nella giusta quantità nei sollevatori idraulici. Anche la contaminazione dei canali dell'olio del compensatore può essere causa della caratteristica spillatura.

Le valvole possono colpire un motore caldo a causa della bassa pressione dell'olio nel sistema di lubrificazione, di un filtro dell'olio sporco o di un gioco termico errato. È inoltre necessario tenere conto della naturale usura delle parti. I malfunzionamenti possono essere nel meccanismo stesso della valvola (usura della molla, del manicotto di guida, delle punterie idrauliche, ecc.).

Regolazione del gioco

Le regolazioni vengono effettuate solo a motore freddo. L'attuale gap termico è determinato da speciali sonde metalliche piatte di diverso spessore. Per modificare lo spazio sui bilancieri è presente un'apposita vite di regolazione che gira. Nei sistemi con spintore o spessori, la regolazione avviene selezionando parti dello spessore richiesto.

Considera un processo passo passo per regolare le valvole per motori con pulsanti (vetri) o rondelle:

1. Rimuovere il coperchio della valvola del motore.
2. Ruotare l'albero motore in modo che il pistone del primo cilindro sia al punto morto superiore. Se è difficile farlo con i segni, puoi svitare la candela e inserire un cacciavite nel pozzetto. Il suo massimo movimento verso l'alto sarà il punto morto.
3. Utilizzando un set di spessimetri, misurare il gioco delle valvole sotto le camme che non premono sulle punterie. La sonda dovrebbe avere un gioco stretto, ma non troppo libero. Registrare il numero della valvola e il valore del gioco.
4. Ruotare l'albero motore di un giro (360°) per portare il pistone del 4° cilindro al PMS. Misurare il gioco sotto il resto delle valvole. Annota i dati.
5. Verificare quali valvole sono fuori tolleranza. Se ce ne sono, selezionare i pulsanti dello spessore desiderato, rimuovere gli alberi a camme e installare vetri nuovi. Questo completa la procedura.

Si consiglia di controllare gli spazi vuoti ogni 50-80 mila chilometri. I valori di gioco standard possono essere trovati nel manuale di riparazione del veicolo.

Si noti che i giochi delle valvole di aspirazione e scarico a volte possono differire.

Un meccanismo di distribuzione del gas opportunamente regolato e sintonizzato garantirà un funzionamento regolare e uniforme del motore a combustione interna. Ciò avrà anche un effetto positivo sulle risorse del motore e sul comfort del conducente.