تفاصيل القطعة: ما هي مجموعة أسطوانات صمامات السيارات؟

ما هي المكونات الأساسية التي تتكون منها مجموعة أسطوانات صمامات السيارات وما هي وظائف كل مكون؟

ال تجميع اسطوانة صمام السيارات هو أحد المكونات الأساسية الرئيسية للمحرك. وهي تتكون من أجزاء متعددة مثل كتلة الأسطوانة ومجموعة الصمامات ومجموعة نقل الصمامات ومكون نظام التبريد ومكون نظام التشحيم. تقسيم العمل واضح ومنسق بشكل وثيق

أولا وقبل كل شيء، كتلة الأسطوانة، باعتبارها الإطار الأساسي للتجميع، عادة ما تكون مصبوبة من الحديد الزهر عالي القوة أو مادة سبائك الألومنيوم، مع الهياكل الرئيسية مثل تجاويف الأسطوانة، وسترات المياه، وقنوات النفط في الداخل. تجويف الأسطوانة هو "مسار" للمكبس للرد بالمثل، ويجب شحذه بعناية لضمان نعومة واستدارة الجدار الداخلي، وتقليل فقدان الاحتكاك بين المكبس وجدار الأسطوانة؛ يحيط الغلاف المائي بتجويف الأسطوانة ويتواصل مع نظام تبريد المحرك، ويزيل كمية كبيرة من الحرارة المتولدة عندما تعمل الأسطوانة من خلال دوران سائل التبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة الأسطوانة؛ قناة الزيت هي المسؤولة عن نقل زيت التشحيم، وتوفير التشحيم للأجزاء المتحركة من الاسطوانة في الداخل وتقليل التآكل.​

ال second is the valve group, including intake valve, exhaust valve, valve seat, valve conduit, valve spring and valve oil seal, etc. The intake valve is responsible for opening the intake stroke to allow the combustible mixture (gasoline engine) or air (diesel engine) to enter the cylinder; the exhaust valve opens the exhaust stroke to discharge the combustion exhaust gas out of the cylinder. The valve seat is embedded on the cylinder block or cylinder head and cooperates with the valve seal to prevent gas leakage in the cylinder; the valve conduit provides guidance for valve movement to ensure the coaxiality of the valve opening and closing; the valve spring makes the valve tightly fit with the valve race through elastic force, achieving sealing, and at the same time offsetting the inertial force of the valve transmission group; the valve oil seal is placed on the valve stem to prevent engine oil from entering the combustion chamber and prevent mixture or exhaust gas from penetrateing into the oil passage.​

التالي هو مجموعة نقل الصمام، والتي تتكون بشكل أساسي من عمود الحدبات، وقضيب الدفع، والذراع المتأرجح ومكونات أخرى (قد تختلف هياكل المحرك المختلفة قليلاً). تم تصميم عمود الكامة بملف تعريف الكامة وفقًا لقواعد دورة عمل المحرك. إنه يدفع الدوران من خلال العمود المرفقي، ويستخدم نتوء الكامة لدفع عمود الرفع وقضيب الدفع، والذي بدوره يدفع الذراع المتأرجح للتأرجح حول محور الذراع المتأرجح، مما يحقق في النهاية فتح وإغلاق الصمام، والتحكم بدقة في وقت الفتح، ومدة الفتح ورفع الصمام.

بالإضافة إلى ذلك، تدمج المجموعة أيضًا واجهة مضخة الماء لنظام التبريد، وقاعدة تثبيت منظم الحرارة، وسطح تركيب مضخة الزيت، وواجهة فلتر الزيت والمكونات الأخرى لنظام التشحيم لضمان أن نظام التبريد والتشحيم يمكن أن يخدم بكفاءة مجموعة أسطوانة الصمام والمحرك ككل.

كيف يمكن تحقيق الوظائف الأساسية لمجموعة أسطوانات صمامات السيارات أثناء تشغيل المحرك؟

عندما يعمل المحرك، تجميع اسطوانة صمام السيارات يدور حول دورة رباعية الأشواط "السحب - الضغط - العمل - العادم" وتعمل بطريقة منسقة من خلال التشغيل المنسق للمكونات المختلفة لتحقيق الوظائف الأساسية مثل سحب الهواء، والختم، وتبديد الحرارة والتشحيم، مما يضمن التشغيل الفعال والمستقر للمحرك.

أثناء شوط السحب، يقوم العمود المرفقي بدفع عمود الكامات للدوران من خلال نظام التوقيت (مثل أحزمة التوقيت وسلاسل التوقيت). عندما يدفع نتوء الكامة لعمود الكامات عمود الرفع وقضيب الدفع، يتم دفع أحد طرفي الذراع المتأرجح لأعلى ويضغط الطرف الآخر على صمام السحب لأسفل، بحيث يتم فتح صمام السحب مقابل القوة المرنة لزنبرك الصمام. في هذا الوقت، يتحرك المكبس إلى أسفل في الأسطوانة، ويزداد حجم الأسطوانة، ويتولد الضغط السلبي، ويدخل الخليط أو الهواء الخارجي القابل للاحتراق إلى الأسطوانة عبر ممر السحب وصمام السحب المفتوح، لتكتمل عملية السحب.​

بعد دخول شوط الضغط، يستمر عمود الكامة في الدوران، وينفصل نتوء الكامة عن عمود الدفع، ويعود زنبرك الصمام إلى التشوه، ويتم سحب صمام السحب وإغلاقه. وفي الوقت نفسه، يكون صمام العادم مغلقًا دائمًا، ويتحرك المكبس للأعلى، فيضغط الخليط في الأسطوانة، ويزيد ضغط ودرجة حرارة الخليط، ويستعد لأعمال الاحتراق اللاحقة. خلال هذه العملية، يعد الختم المحكم بين مقعد الصمام والصمام أمرًا بالغ الأهمية. إذا كان الختم سيئاً، فسيؤدي ذلك إلى تسرب الخليط وتقليل ضغط الانضغاط والتأثير على قوة المحرك والاقتصاد في استهلاك الوقود.​

أثناء شوط العمل، تقوم شمعة الإشعال (محرك البنزين) بإشعال الخليط المضغوط، أو يقوم محرك الديزل بحقن الديزل في الأسطوانة ذات درجة الحرارة العالية والضغط العالي من خلال حاقن الوقود، فيحترق نفسه، مما يولد قوة انفجارية هائلة لدفع حركة المكبس إلى الأسفل، مما يدفع العمود المرفقي للدوران وإخراج الطاقة. في هذا الوقت، تحتاج كتلة الأسطوانة الخاصة بأسطوانة الصمام إلى تحمل ضغط الاحتراق الضخم، وتضمن المادة عالية القوة والهيكل المستقر عدم تشوه كتلة الأسطوانة أو تلفها؛ سيستمر سائل التبريد الموجود في سترة الماء في الدوران، مما يزيل الحرارة الناتجة عن الاحتراق بسرعة ويمنع كتلة الأسطوانة والصمام من الفشل بسبب ارتفاع درجة الحرارة.​

أثناء مرحلة شوط العادم، يقوم عمود الكامات بدفع صمام العادم ليفتح مرة أخرى، ويتحرك المكبس للأعلى، ليخرج غاز عادم الاحتراق من الأسطوانة عبر صمام العادم وممر العادم. يجب التحكم بدقة في توقيت فتح وإغلاق صمام العادم، الأمر الذي لا يضمن تفريغ غاز العادم بالكامل فحسب، بل يتجنب أيضًا التداخل المتداخل مع عملية السحب. خلال دورة العمل بأكملها، يقوم نظام التشحيم بنقل زيت التشحيم إلى الأجزاء المتحركة مثل أعمدة الكامات وأعمدة الدفع والأذرع المتأرجحة عبر مسار الزيت، مما يشكل طبقة زيتية لتقليل الاحتكاك والتآكل بين الأجزاء. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يساعد زيت التشحيم أيضًا في تبديد الحرارة وإطالة عمر خدمة الأجزاء.​

ما هي الاختلافات في مجموعة أسطوانات الصمامات في أنواع مختلفة من المحركات (مثل البنزين/الديزل، والسحب الطبيعي/الشاحن التوربيني)؟

تتميز الأنواع المختلفة من المحركات باختلافات واضحة في التصميم الهيكلي واختيار المواد ومعلمات المكونات بسبب اختلاف مبادئ العمل وطرق الاحتراق ومتطلبات الأداء، وذلك للتكيف مع خصائص المحرك.

في المقارنة بين محركات البنزين ومحركات الديزل، أول شيء هو الفرق في تصميم قوة الأسطوانة. تعتمد محركات الديزل نظام الاحتراق بالاشتعال بالضغط، ويمكن أن يصل الحد الأقصى لضغط الاحتراق في الأسطوانة إلى 12-20MPa، وهو أعلى بكثير من 6-12MPa في محركات البنزين. ولذلك، فإن كتلة أسطوانة الصمام لمحركات الديزل عادة ما تعتمد تصميمًا أكثر سمكًا للجدار، أو مصنوعة من حديد الزهر الكريمي عالي القوة لتعزيز الضغط ومقاومة التشوه للأسطوانة؛ بينما يمكن تصنيع كتلة أسطوانات محرك البنزين من سبائك الألومنيوم خفيفة الوزن، مما يقلل من الوزن الإجمالي للمحرك مع ضمان القوة. والثاني هو الاختلاف في معلمات مجموعة الصمامات. عادة ما يكون صمام السحب لمحركات الديزل أكبر من صمام محركات البنزين لتلبية الطلب على حجم السحب الكبير (نسبة الهواء إلى الوقود في محركات الديزل أعلى)؛ تحتاج صمامات العادم إلى مقاومة أقوى لدرجات الحرارة العالية، نظرًا لأن درجة حرارة احتراق الديزل أعلى، يمكن أن تصل درجة حرارة العادم إلى 600-800 درجة مئوية. سيتم تصنيع بعض صمامات عادم محرك الديزل من مادة مركبة ثنائية المعدن (مثل أن يكون الرأس عبارة عن سبيكة مقاومة للحرارة) لتحسين مقاومة الحرارة.​

فيما يتعلق بالفرق بين محرك السحب الطبيعي والمحرك المزود بشاحن توربيني، يكمن جوهر الاختلاف في تصميم إغلاق الأسطوانة وتبديد الحرارة. يزيد المحرك المزود بشاحن توربيني من ضغط السحب إلى 0.15-0.3 ميجا باسكال (أو حتى أعلى) من خلال شاحن توربيني، ويزداد أيضًا ضغط الاحتراق ودرجة الحرارة في الأسطوانة وفقًا لذلك. ولذلك، فإن متطلبات الختم لمجموعة أسطوانة الصمام الخاصة بها تكون أكثر صرامة: مقعد الصمام والصمام أكثر دقة في مطابقة الدقة، وعادةً ما يتم استخدام الكسوة بالليزر والعمليات الأخرى لتعزيز مقاومة التآكل لسطح الختم؛ يجب أن يكون ختم زيت الصمام مصنوعًا من مادة فلورية مرنة مقاومة للضغط العالي ودرجات الحرارة العالية لمنع تسرب الزيت. وفي الوقت نفسه، يعد تصميم سترة الماء الأسطوانية للمحرك التوربيني أكثر تعقيدًا، مما سيؤدي إلى زيادة عدد قنوات مياه التبريد أو توسيع مساحة المقطع العرضي لقنوات المياه. سيعتمد البعض أيضًا هيكل مانع للتسرب متعدد الطبقات على السطح المشترك لرأس الأسطوانة لتعزيز تأثير تبديد الحرارة وتجنب تشوه الأسطوانة أو استئصال الصمام بسبب ارتفاع درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، فإن تصميم ملف تعريف كام عمود الحدبات لمجموعة نقل الصمام للمحرك المزود بشاحن توربيني أكثر تطرفًا، وتكون مدة رفع الصمام وفتحه أطول لتتناسب مع حجم السحب الكبير الذي يجلبه الشاحن الفائق وتحسين خرج طاقة المحرك.​

في الاستخدام اليومي، كيفية تحديد ما إذا كانت مجموعة اسطوانة صمام السيارة معيبة وكيفية صيانتها؟

أثناء الاستخدام اليومي، يمكن استخدام حالة تشغيل المحرك ومطالبات الأجهزة والفحوصات المادية لتحديد ما إذا كانت مجموعة أسطوانة صمام السيارة معيبة أم لا. وفي الوقت نفسه، من الضروري إجراء الصيانة المستهدفة بانتظام لإطالة عمر الخدمة

فيما يتعلق بالحكم على الخطأ، انتبه أولاً إلى صوت تشغيل المحرك: إذا كان هناك ضجيج غير طبيعي "da da da da da da"، فقد تكون فجوة الصمام كبيرة جدًا (يتم تآكل مجموعة نقل الصمام) أو كسر زنبرك الصمام، مما يؤدي إلى صوت تصادم عندما يتحرك الصمام؛ إذا كان هناك "تسرب هواء" (على غرار صوت الصفارة)، فقد يكون السبب هو أن الصمام ومقعد الصمام مغلقان بشكل سيئ، ويتسرب الخليط أو غاز العادم. ثانيًا، ملاحظة التغيرات في أداء المحرك: إذا انخفضت القوة بشكل كبير وكان التسارع ضعيفًا، فقد يكون ذلك بسبب عدم فتح صمام السحب بشكل كافٍ (تآكل عمود الكامات)، أو عدم إغلاق صمام العادم بإحكام، مما يؤدي إلى ارتجاع غاز النفايات؛ إذا زاد استهلاك الوقود بشكل كبير، فقد يكون ذلك بسبب ضعف إغلاق الصمام وانخفاض ضغط الضغط، ويحتاج المحرك إلى استهلاك المزيد من الوقود للحفاظ على الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا الحكم عليه من خلال فحص زيت المحرك وسائل التبريد: إذا تم خلط سائل التبريد في زيت المحرك (الزيت أبيض حليبي)، فقد يكون ذلك بسبب كسر سترة مياه الأسطوانة واختراق المبرد إلى قناة الزيت؛ إذا ظهر زيت المحرك (بقعة الزيت على سطح سائل التبريد) في سائل التبريد، فمن المحتمل أن يكون ختم زيت قناة الصمام تالفًا ويدخل زيت المحرك إلى سترة الماء. تشير هذه الحالات إلى وجود عطل خطير في مجموعة أسطوانة الصمام ويجب إصلاحه على الفور

فيما يتعلق بالصيانة، أول شيء يجب فعله هو تغيير زيت المحرك وفلتر الزيت بانتظام. تؤثر جودة ونظافة زيت المحرك بشكل مباشر على تأثير تزييت أجزاء مجموعة نقل الصمام. يوصى باستبدال الزيت بعلامة التكيف كل 5000-10000 كيلومتر وفقًا لمتطلبات دليل السيارة لتجنب تفاقم تآكل المكونات بسبب تدهور زيت المحرك. ثانيا، يجب فحص خلوص الصمام بانتظام. بعد أن يعمل المحرك لفترة من الوقت، سوف تتآكل مكونات مجموعة نقل الصمام، مما يؤدي إلى زيادة مساحة خلوص الصمام. يجب اكتشافه وضبطه باستخدام مقياس استشعار (تستخدم بعض المحركات أعمدة دفع هيدروليكية، والتي يمكنها تعويض الخلوص تلقائيًا دون تعديل يدوي). عادة، يتم فحصه كل 30.000-60.000 كيلومتر. بالإضافة إلى ذلك، انتبه إلى صيانة نظام تبريد المحرك، واستبدال سائل التبريد بانتظام (كل 2-3 سنوات أو 40.000-60.000 كيلومتر)، وتنظيف المقياس الموجود في خزان المياه وسترة الماء، وضمان دوران سائل التبريد دون عائق وتجنب ارتفاع درجة حرارة الأسطوانة؛ وفي الوقت نفسه، تحقق من إغلاق نظام التبريد لمنع تسرب سائل التبريد والتسبب في درجة حرارة غير طبيعية للأسطوانة. بالنسبة للمركبات ذات عمر الخدمة الأطول، من الضروري أيضًا التحقق بانتظام مما إذا كان ختم زيت الصمام قديمًا. إذا تم استهلاك زيت المحرك بسرعة كبيرة (المعروف باسم "زيت المحرك المحترق") وتم تفريغ الدخان الأزرق من أنبوب العادم، فيجب استبدال ختم زيت الصمام في الوقت المناسب لمنع زيت المحرك من دخول غرفة الاحتراق والتأثير على أداء المحرك.