इंजिनची वाल्व यंत्रणा, त्याचे डिव्हाइस आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत

व्हॉल्व्ह यंत्रणा ही डायरेक्ट टाइमिंग अ‍ॅक्ट्युएटर आहे, जी इंजिन सिलेंडर्सला हवा-इंधन मिश्रणाचा वेळेवर पुरवठा आणि त्यानंतरच्या निकास वायूंचे प्रकाशन सुनिश्चित करते. सिस्टमचे मुख्य घटक वाल्व आहेत, जे इतर गोष्टींबरोबरच, दहन चेंबरची घट्टपणा सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. ते जास्त भाराखाली आहेत, म्हणून त्यांचे कार्य विशेष आवश्यकतांच्या अधीन आहे.

वाल्व यंत्रणेचे मुख्य घटक

इंजिनला योग्यरित्या कार्य करण्यासाठी प्रति सिलेंडर किमान दोन व्हॉल्व्ह, एक सेवन आणि एक्झॉस्ट आवश्यक आहे. वाल्वमध्ये प्लेटच्या स्वरूपात एक स्टेम आणि डोके असते. व्हॉल्व्ह हेड सिलिंडरच्या डोक्याला जेथे मिळते ते सीट. एक्झॉस्ट वाल्व्हपेक्षा इनटेक व्हॉल्व्हचा डोक्याचा व्यास मोठा असतो. हे वायु-इंधन मिश्रणाने दहन कक्ष अधिक चांगले भरण्याची खात्री देते.

यंत्रणेचे मुख्य घटक:

• सेवन आणि एक्झॉस्ट वाल्व्ह - ज्वलन कक्षातून हवा-इंधन मिश्रण आणि एक्झॉस्ट वायूंमध्ये प्रवेश करण्यासाठी डिझाइन केलेले;
• मार्गदर्शक बुशिंग्स - वाल्वच्या हालचालीची अचूक दिशा सुनिश्चित करा;
• स्प्रिंग - वाल्वला त्याच्या मूळ स्थितीत परत करते;
• वाल्व सीट - सिलेंडरच्या डोक्यासह प्लेटच्या संपर्काचे ठिकाण;
• क्रॅकर्स - स्प्रिंगसाठी आधार म्हणून काम करा आणि संपूर्ण रचना निश्चित करा);
• वाल्व्ह स्टेम सील किंवा ऑइल स्लिंगर रिंग - तेल सिलेंडरमध्ये जाण्यापासून प्रतिबंधित करते;
• पुशर - कॅमशाफ्ट कॅममधून दबाव प्रसारित करते.

कॅमशाफ्टवरील कॅम्स त्यांच्या मूळ स्थितीवर परत येण्यासाठी स्प्रिंग-लोड असलेल्या वाल्ववर दाबतात. स्प्रिंग फटाके आणि स्प्रिंग प्लेटसह रॉडला जोडलेले आहे. रेझोनंट कंपने ओलसर करण्यासाठी रॉडवर एक नव्हे तर बहुमुखी वळण असलेले दोन स्प्रिंग्स स्थापित केले जाऊ शकतात.

मार्गदर्शक स्लीव्ह एक दंडगोलाकार तुकडा आहे. हे घर्षण कमी करते आणि रॉडचे गुळगुळीत आणि योग्य ऑपरेशन सुनिश्चित करते. ऑपरेशन दरम्यान, हे भाग देखील तणाव आणि तापमानाच्या अधीन असतात. म्हणून, त्यांच्या उत्पादनासाठी पोशाख-प्रतिरोधक आणि उष्णता-प्रतिरोधक मिश्र धातुंचा वापर केला जातो. लोडमधील फरकामुळे एक्झॉस्ट आणि इनटेक वाल्व बुशिंग्ज किंचित भिन्न आहेत.

वाल्व यंत्रणा कशी कार्य करते

वाल्व सतत उच्च तापमान आणि दाबांच्या संपर्कात असतात. यासाठी या भागांच्या डिझाइन आणि सामग्रीकडे विशेष लक्ष देणे आवश्यक आहे. हे विशेषत: एक्झॉस्ट ग्रुपसाठी खरे आहे, कारण गरम वायू त्यातून बाहेर पडतात. गॅसोलीन इंजिनवरील एक्झॉस्ट व्हॉल्व्ह प्लेट 800˚C - 900˚C पर्यंत आणि डिझेल इंजिनवर 500˚C - 700C पर्यंत गरम केली जाऊ शकते. इनलेट व्हॉल्व्ह प्लेटवरील भार कित्येक पट कमी आहे, परंतु 300˚С पर्यंत पोहोचतो, जे देखील बरेच आहे.

म्हणून, त्यांच्या उत्पादनामध्ये मिश्रधातूंच्या ऍडिटीव्हसह उष्णता-प्रतिरोधक धातूंचे मिश्रण वापरले जाते. याव्यतिरिक्त, एक्झॉस्ट वाल्व्हमध्ये सामान्यत: सोडियमने भरलेले पोकळ स्टेम असते. प्लेटच्या चांगल्या थर्मोरेग्युलेशन आणि थंड होण्यासाठी हे आवश्यक आहे. रॉडमधील सोडियम वितळते, वाहते आणि प्लेटमधून काही उष्णता घेते आणि रॉडमध्ये स्थानांतरित करते. अशा प्रकारे, भाग जास्त गरम करणे टाळता येते.

ऑपरेशन दरम्यान, सॅडलवर कार्बनचे साठे तयार होऊ शकतात. हे होण्यापासून रोखण्यासाठी, व्हॉल्व्ह फिरवण्यासाठी डिझाइन वापरल्या जातात. सीट ही उच्च-शक्तीची स्टील मिश्र धातुची रिंग आहे जी घट्ट संपर्कासाठी थेट सिलेंडरच्या डोक्यावर दाबली जाते.

याव्यतिरिक्त, यंत्रणेच्या योग्य ऑपरेशनसाठी, नियमन केलेल्या थर्मल अंतराचे निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. उच्च तापमानामुळे भागांचा विस्तार होतो, ज्यामुळे वाल्व खराब होऊ शकतो. कॅमशाफ्ट कॅम्स आणि पुशर्समधील अंतर विशिष्ट जाडीचे विशेष मेटल वॉशर किंवा स्वतः पुशर्स (चष्मा) निवडून समायोजित केले जाते. जर इंजिन हायड्रॉलिक लिफ्टर्स वापरत असेल, तर अंतर आपोआप समायोजित केले जाईल.

खूप मोठे क्लिअरन्स गॅप वाल्वला पूर्णपणे उघडण्यापासून प्रतिबंधित करते आणि म्हणून सिलिंडर ताजे मिश्रण कमी कार्यक्षमतेने भरतील. एक लहान अंतर (किंवा त्याची कमतरता) वाल्व पूर्णपणे बंद होऊ देणार नाही, ज्यामुळे वाल्व बर्नआउट होईल आणि इंजिन कॉम्प्रेशन कमी होईल.

वाल्व्हच्या संख्येनुसार वर्गीकरण

फोर-स्ट्रोक इंजिनच्या क्लासिक व्हर्जनला ऑपरेट करण्यासाठी प्रति सिलेंडर फक्त दोन व्हॉल्व्ह आवश्यक आहेत. परंतु आधुनिक इंजिनांना उर्जा, इंधन वापर आणि पर्यावरणाचा आदर या संदर्भात अधिकाधिक मागण्यांचा सामना करावा लागतो, म्हणून हे त्यांच्यासाठी पुरेसे नाही. व्हॉल्व्ह जास्त असल्याने सिलिंडर नवीन चार्जने भरणे अधिक कार्यक्षम असेल. वेगवेगळ्या वेळी, खालील योजना इंजिनवर तपासल्या गेल्या:

• तीन-वाल्व्ह (इनलेट - 2, आउटलेट - 1);
• चार-वाल्व्ह (इनलेट - 2, एक्झॉस्ट - 2);
• पाच-वाल्व्ह (इनलेट - 3, एक्झॉस्ट - 2).

प्रति सिलेंडर अधिक वाल्व्हद्वारे सिलिंडर भरणे आणि साफ करणे चांगले आहे. परंतु यामुळे इंजिनची रचना गुंतागुंतीची होते.

आज, प्रति सिलेंडर 4 वाल्वसह सर्वात लोकप्रिय इंजिन. यापैकी पहिले इंजिन 1912 मध्ये प्यूजिओ ग्रॅन प्रिक्सवर दिसले. त्या वेळी, हे सोल्यूशन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नव्हते, परंतु 1970 पासून अशा अनेक वाल्व्हसह मोठ्या प्रमाणात उत्पादित कार सक्रियपणे तयार केल्या जाऊ लागल्या.

ड्राइव्ह डिझाइन

कॅमशाफ्ट आणि टाइमिंग ड्राइव्ह वाल्व यंत्रणेच्या योग्य आणि वेळेवर ऑपरेशनसाठी जबाबदार आहेत. प्रत्येक प्रकारच्या इंजिनसाठी डिझाइन आणि कॅमशाफ्टची संख्या स्वतंत्रपणे निवडली जाते. एक भाग एक शाफ्ट आहे ज्यावर विशिष्ट आकाराचे कॅम असतात. जेव्हा ते वळतात तेव्हा ते पुशरोड्स, हायड्रॉलिक लिफ्टर्स किंवा रॉकर आर्म्सवर दबाव टाकतात आणि वाल्व उघडतात. सर्किटचा प्रकार विशिष्ट इंजिनवर अवलंबून असतो.

कॅमशाफ्ट थेट सिलेंडरच्या डोक्यात स्थित आहे. क्रँकशाफ्टमधून ते ड्राइव्ह येते. हे साखळी, बेल्ट किंवा गियर असू शकते. सर्वात विश्वासार्ह साखळी आहे, परंतु त्यासाठी सहायक उपकरणांची आवश्यकता आहे. उदाहरणार्थ, चेन कंपन डँपर (डाम्पर) आणि टेंशनर. कॅमशाफ्टच्या रोटेशनचा वेग क्रँकशाफ्टच्या रोटेशनच्या वेगापेक्षा अर्धा आहे. हे त्यांचे समन्वयित कार्य सुनिश्चित करते.

कॅमशाफ्टची संख्या वाल्वच्या संख्येवर अवलंबून असते. दोन मुख्य योजना आहेत:

• SOHC - एका शाफ्टसह;
• DOHC - दोन शाफ्ट.

एका कॅमशाफ्टसाठी फक्त दोन वाल्व्ह पुरेसे आहेत. ते फिरते आणि वैकल्पिकरित्या सेवन आणि एक्झॉस्ट वाल्व्ह उघडते. सर्वात सामान्य चार-वाल्व्ह इंजिनमध्ये दोन कॅमशाफ्ट असतात. एक इनटेक व्हॉल्व्हच्या ऑपरेशनची हमी देतो आणि दुसरा एक्झॉस्ट वाल्व्हची हमी देतो. व्ही-प्रकारचे इंजिन चार कॅमशाफ्टसह सुसज्ज आहेत. प्रत्येक बाजूला दोन.

कॅमशाफ्ट कॅम्स वाल्व स्टेमला थेट धक्का देत नाहीत. "मध्यस्थ" चे अनेक प्रकार आहेत:

• रोलर लीव्हर्स (रॉकर आर्म);
• यांत्रिक पुशर्स (चष्मा);
• हायड्रॉलिक पुशर्स.

रोलर लीव्हर्स ही पसंतीची व्यवस्था आहे. तथाकथित रॉकर आर्म्स प्लग-इन एक्सलवर स्विंग करतात आणि हायड्रॉलिक पुशरवर दबाव टाकतात. घर्षण कमी करण्यासाठी, लीव्हरवर एक रोलर प्रदान केला जातो जो कॅमशी थेट संपर्क साधतो.

दुसर्या योजनेत, हायड्रॉलिक पुशर्स (अंतर भरपाई देणारे) वापरले जातात, जे थेट रॉडवर स्थित असतात. हायड्रोलिक कम्पेन्सेटर आपोआप थर्मल गॅप समायोजित करतात आणि यंत्रणेचे नितळ आणि शांत ऑपरेशन प्रदान करतात. या लहान भागामध्ये पिस्टन आणि स्प्रिंग, ऑइल पॅसेज आणि चेक व्हॉल्व्ह असलेले सिलेंडर असते. हायड्रॉलिक पुशर हे इंजिन स्नेहन प्रणालीतून पुरवलेल्या तेलाने चालते.

यांत्रिक पुशर्स (चष्मा) एका बाजूला बंद बुशिंग आहेत. ते सिलेंडर हेड हाऊसिंगमध्ये स्थापित केले जातात आणि बल थेट वाल्व स्टेमवर हस्तांतरित करतात. त्याचे मुख्य तोटे म्हणजे कोल्ड इंजिनसह काम करताना वेळोवेळी अंतर आणि नॉक समायोजित करणे आवश्यक आहे.

कामावर आवाज

मुख्य वाल्व खराब होणे म्हणजे थंड किंवा गरम इंजिनवर ठोठावणे. तापमान वाढल्यानंतर थंड इंजिनवर ठोठावणे अदृश्य होते. जेव्हा ते गरम होतात आणि विस्तारतात तेव्हा थर्मल अंतर बंद होते. याव्यतिरिक्त, तेलाची चिकटपणा, जी हायड्रॉलिक लिफ्टर्समध्ये योग्य प्रमाणात वाहत नाही, हे कारण असू शकते. कम्पेन्सेटरच्या तेल वाहिन्यांचे दूषित होणे देखील वैशिष्ट्यपूर्ण टॅपिंगचे कारण असू शकते.

स्नेहन प्रणालीमध्ये कमी तेलाचा दाब, गलिच्छ तेल फिल्टर किंवा चुकीच्या थर्मल क्लिअरन्समुळे वाल्व गरम इंजिनवर ठोठावू शकतात. भागांचे नैसर्गिक पोशाख विचारात घेणे देखील आवश्यक आहे. वाल्व्ह मेकॅनिझममध्येच खराबी असू शकते (स्प्रिंगचा पोशाख, मार्गदर्शक स्लीव्ह, हायड्रॉलिक टॅपेट्स इ.).

क्लिअरन्स समायोजन

समायोजन फक्त थंड इंजिनवर केले जाते. वर्तमान थर्मल अंतर वेगवेगळ्या जाडीच्या विशेष फ्लॅट मेटल प्रोबद्वारे निर्धारित केले जाते. रॉकर आर्म्सवरील अंतर बदलण्यासाठी एक विशेष समायोजित स्क्रू आहे जो वळतो. पुशर किंवा शिम्स असलेल्या सिस्टममध्ये, आवश्यक जाडीचे भाग निवडून समायोजन केले जाते.

पुशर्स (चष्मा) किंवा वॉशरसह इंजिनसाठी वाल्व समायोजित करण्याच्या चरण-दर-चरण प्रक्रियेचा विचार करा:

1. इंजिन वाल्व कव्हर काढा.
2. क्रँकशाफ्ट वळवा जेणेकरून पहिल्या सिलेंडरचा पिस्टन वरच्या डेड सेंटरमध्ये असेल. चिन्हांद्वारे हे करणे कठीण असल्यास, तुम्ही स्पार्क प्लग अनस्क्रू करू शकता आणि विहिरीत स्क्रू ड्रायव्हर घालू शकता. त्याची कमाल ऊर्ध्वगामी हालचाल मृत केंद्र असेल.
3. फीलर गेजचा संच वापरून, टॅपेट्सवर दाबत नसलेल्या कॅम्स अंतर्गत वाल्व क्लिअरन्स मोजा. प्रोबमध्ये घट्ट असले पाहिजे, परंतु खूप मुक्त खेळ नाही. वाल्व क्रमांक आणि क्लिअरन्स मूल्य रेकॉर्ड करा.
4. चौथा सिलेंडर पिस्टन TDC वर आणण्यासाठी क्रँकशाफ्ट एक क्रांती (360°) फिरवा. उर्वरित वाल्व अंतर्गत क्लीयरन्स मोजा. डेटा लिहा.
5. कोणते वाल्व्ह सहनशीलतेच्या बाहेर आहेत ते तपासा. काही असल्यास, इच्छित जाडीचे पुशर्स निवडा, कॅमशाफ्ट काढा आणि नवीन चष्मा स्थापित करा. हे प्रक्रिया पूर्ण करते.

दर 50-80 हजार किलोमीटर अंतर तपासण्याची शिफारस केली जाते. वाहन दुरुस्तीच्या मॅन्युअलमध्ये मानक क्लिअरन्स मूल्ये आढळू शकतात.

कृपया लक्षात घ्या की सेवन आणि एक्झॉस्ट व्हॉल्व्ह क्लीयरन्स कधीकधी भिन्न असू शकतात.

योग्यरित्या समायोजित आणि ट्यून केलेली गॅस वितरण यंत्रणा अंतर्गत ज्वलन इंजिनचे गुळगुळीत आणि एकसमान ऑपरेशन सुनिश्चित करेल. याचा इंजिन संसाधनांवर आणि ड्रायव्हरच्या आरामावर देखील सकारात्मक परिणाम होईल.