Detalles de la pieza: ¿Qué es el conjunto de cilindro de válvula de automóvil?

¿Qué componentes principales se componen del conjunto del cilindro de válvula automotriz y cuáles son las funciones de cada componente?

el conjunto de cilindro de válvula de automóvil Es un componente central clave del motor. Se compone de múltiples partes, como bloque de cilindros, grupo de válvulas, grupo de transmisión de válvulas, componente del sistema de enfriamiento y componente del sistema de lubricación. La división del trabajo es clara y estrechamente coordinada.

En primer lugar, el bloque de cilindros, como marco básico del conjunto, suele estar fabricado con hierro fundido de alta resistencia o material de aleación de aluminio, con estructuras clave como orificios de cilindro, camisas de agua y canales de aceite en su interior. El orificio del cilindro es una "pista" para que el pistón se mueva alternativamente y debe pulirse cuidadosamente para garantizar la suavidad y redondez de la pared interior y reducir la pérdida por fricción entre el pistón y la pared del cilindro; la camisa de agua rodea el orificio del cilindro y se comunica con el sistema de enfriamiento del motor, y elimina una gran cantidad de calor generado cuando el cilindro está trabajando a través de la circulación del líquido refrigerante para evitar que el cilindro se sobrecaliente; El canal de aceite es responsable de transportar el aceite lubricante, proporcionando lubricación a las partes móviles del interior del cilindro y reduciendo el desgaste.

el 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.​

El siguiente es el grupo de transmisión de válvulas, que se compone principalmente de árbol de levas, varilla de empuje, balancín y otros componentes (las diferentes estructuras del motor pueden variar ligeramente). El árbol de levas está diseñado con un perfil de leva de acuerdo con las reglas del ciclo de trabajo del motor. Impulsa la rotación a través del cigüeñal y utiliza la protuberancia de la leva para empujar la columna de elevación y la varilla de empuje, lo que a su vez hace que el balancín oscile alrededor del eje del balancín, realizando en última instancia la apertura y el cierre de la válvula, controlando con precisión el tiempo de apertura, la duración de la apertura y la elevación de la válvula.

Además, el conjunto también integra la interfaz de la bomba de agua del sistema de refrigeración, la base de montaje del termostato, la superficie de montaje de la bomba de aceite, la interfaz del filtro de aceite y otros componentes del sistema de lubricación para garantizar que el sistema de refrigeración y lubricación pueda servir eficientemente al conjunto del cilindro de válvulas y al motor en su conjunto.

¿Cómo lograr las funciones principales del conjunto de cilindros de válvulas automotrices durante el funcionamiento del motor?

Cuando el motor está funcionando, el conjunto de cilindro de válvula de automóvil Gira en torno al ciclo de cuatro tiempos de "admisión-compresión-trabajo-escape" y opera de manera coordinada mediante la operación coordinada de varios componentes para lograr funciones centrales como entrada de aire, sellado, disipación de calor y lubricación, asegurando el funcionamiento eficiente y estable del motor.

Durante la carrera de admisión, el cigüeñal impulsa el árbol de levas para que gire a través de un sistema de sincronización (como correas de distribución, cadenas de distribución). Cuando el saliente de leva del árbol de levas empuja la columna de elevación y la varilla de empuje, un extremo del balancín se empuja hacia arriba y el otro extremo presiona hacia abajo la válvula de admisión, de modo que la válvula de admisión se abre contra la fuerza elástica del resorte de la válvula. En este momento, el pistón se mueve hacia abajo en el cilindro, el volumen del cilindro aumenta, se genera presión negativa y la mezcla combustible exterior o aire ingresa al cilindro a través del conducto de admisión y la válvula de admisión abierta, completando el proceso de admisión.

Después de entrar en la carrera de compresión, el eje de levas continúa girando, la protuberancia de la leva se separa de la columna de empuje, el resorte de la válvula vuelve a deformarse y la válvula de admisión se tira y se cierra. Al mismo tiempo, la válvula de escape siempre está cerrada, el pistón se mueve hacia arriba, comprimiendo la mezcla en el cilindro, aumentando la presión y temperatura de la mezcla y preparándose para el trabajo de combustión posterior. Durante este proceso, es crucial un sellado hermético entre el asiento de la válvula y la válvula. Si el sello es deficiente, provocará fugas en la mezcla, reducirá la presión de compresión y afectará la potencia del motor y la economía de combustible.

Durante la carrera de trabajo, la bujía (motor de gasolina) enciende la mezcla comprimida, o el motor diésel inyecta diésel en el cilindro de alta temperatura y alta presión a través del inyector de combustible, se quema y genera una enorme fuerza explosiva para empujar el pistón hacia abajo, lo que hace que el cigüeñal gire y genere potencia. En este momento, el bloque de cilindros del cilindro de válvula debe soportar una enorme presión de combustión, y su material de alta resistencia y su estructura estable garantizan que el bloque de cilindros no se deforme ni se dañe; El refrigerante en la camisa de agua seguirá circulando, eliminando rápidamente el calor generado por la combustión y evitando que el bloque de cilindros y la válvula fallen debido a la alta temperatura.

Durante la etapa de carrera de escape, el árbol de levas hace que la válvula de escape se abra nuevamente y el pistón se mueve hacia arriba, expulsando los gases de escape de la combustión fuera del cilindro a través de la válvula de escape y el conducto de escape. El momento de apertura y cierre de la válvula de escape debe controlarse con precisión, lo que no solo garantiza que los gases de escape se descarguen por completo, sino que también evita interferencias superpuestas con el proceso de admisión. Durante todo el ciclo de trabajo, el sistema de lubricación transporta aceite lubricante a piezas móviles como árboles de levas, postes de empuje y balancines a través de la ruta del aceite, formando una película de aceite para reducir la fricción y el desgaste entre las piezas. Al mismo tiempo, el aceite lubricante también puede ayudar a disipar el calor y prolongar la vida útil de las piezas.

¿Cuáles son las diferencias en el conjunto de cilindros de válvulas en diferentes tipos de motores (como gasolina/diésel, aspiración natural/turbo)?

Los diferentes tipos de motores tienen diferencias obvias en el diseño estructural, la selección de materiales y los parámetros de los componentes debido a los diferentes principios de funcionamiento, métodos de combustión y requisitos de rendimiento, para adaptarse a las características del motor.

En la comparación entre motores de gasolina y motores diésel, lo primero es la diferencia en el diseño de la resistencia de los cilindros. Los motores diésel adoptan combustión de encendido por compresión y la presión máxima de combustión en el cilindro puede alcanzar 12-20 MPa, que es mucho más alta que los 6-12 MPa de los motores de gasolina. Por lo tanto, el bloque de cilindros de válvulas de los motores diésel generalmente adopta un diseño de pared más gruesa o está hecho de hierro fundido color crema de alta resistencia para mejorar la resistencia a la presión y a la deformación del cilindro; mientras que el bloque de cilindros del motor de gasolina puede estar hecho de una aleación de aluminio liviana, lo que reduce el peso total del motor y al mismo tiempo garantiza su resistencia. El segundo es la diferencia en los parámetros del grupo de válvulas. La válvula de admisión de los motores diésel suele ser más grande que la de los motores de gasolina para satisfacer la demanda de un gran volumen de admisión (la relación aire-combustible de los motores diésel es mayor); las válvulas de escape deben tener una mayor resistencia a las altas temperaturas, debido a que la temperatura de combustión del diesel es más alta, la temperatura del escape puede alcanzar 600-800 ℃. Algunas válvulas de escape de motores diésel estarán hechas de material compuesto bimetálico (como la cabeza es de aleación resistente al calor) para mejorar la resistencia al calor.

En términos de la diferencia entre un motor de aspiración natural y un motor turboalimentado, el núcleo radica en el sellado del cilindro y el diseño de disipación de calor. El motor turboalimentado aumenta la presión de admisión a 0,15-0,3 MPa (o incluso más) a través de un turbocompresor, y la presión de combustión y la temperatura en el cilindro también aumentan en consecuencia. Por lo tanto, los requisitos de sellado de su conjunto de cilindro de válvula son más estrictos: el asiento de la válvula y la válvula tienen una precisión de coincidencia más precisa, y generalmente se utilizan revestimiento láser y otros procesos para mejorar la resistencia al desgaste de la superficie de sellado; el sello de aceite de la válvula debe estar hecho de material fluoroelástico resistente a altas presiones y altas temperaturas para evitar fugas de aceite. Al mismo tiempo, el diseño de la camisa de agua del cilindro del motor turboalimentado es más complicado, lo que aumentará el número de canales de agua de refrigeración o ampliará el área de la sección transversal de los canales de agua. Algunos también adoptarán una estructura de sellado multicapa en la superficie de unión de la culata para mejorar el efecto de disipación de calor y evitar la deformación del cilindro o la ablación de la válvula debido a las altas temperaturas. Además, el diseño del perfil de levas del árbol de levas del grupo de transmisión de válvulas del motor turboalimentado es más radical, y la duración de la elevación y apertura de las válvulas es más larga para igualar el gran volumen de admisión aportado por el sobrealimentador y mejorar la potencia de salida del motor.

En el uso diario, ¿cómo determinar si el conjunto del cilindro de la válvula del automóvil está defectuoso y cómo mantenerlo?

Durante el uso diario, el estado de funcionamiento del motor, las indicaciones de los instrumentos y las inspecciones físicas se pueden utilizar para determinar si el conjunto del cilindro de la válvula del vehículo está defectuoso. Al mismo tiempo, es necesario realizar un mantenimiento específico periódicamente para prolongar su vida útil.

En términos de evaluación de fallas, primero preste atención al sonido del motor en funcionamiento: si hay un ruido anormal de "da da da da da", puede ser que la holgura de la válvula sea demasiado grande (el grupo de transmisión de la válvula está desgastado) o que el resorte de la válvula esté roto, lo que provocará un sonido de colisión cuando la válvula se mueva; Si hay una "fuga de aire" (similar al silbido), puede ser que la válvula y el asiento de la válvula estén mal sellados y la mezcla o los gases de escape tengan una fuga. En segundo lugar, observe los cambios en el rendimiento del motor: si la potencia cae significativamente y la aceleración es débil, puede deberse a una apertura insuficiente de la válvula de admisión (desgaste del árbol de levas) o a que la válvula de escape no está bien cerrada, lo que provoca un reflujo de gases residuales; Si el consumo de combustible aumenta significativamente, puede deberse a un sellado deficiente de las válvulas y una presión de compresión reducida, y el motor necesita consumir más combustible para mantener la potencia. Además, también se puede juzgar comprobando el aceite del motor y el refrigerante: si se mezcla refrigerante con el aceite del motor (el aceite es de color blanco lechoso), es posible que la camisa de agua del cilindro se rompa y el refrigerante penetre en el canal de aceite; Si aparece aceite de motor (la mancha de aceite en la superficie del refrigerante) en el refrigerante, puede ser que el sello de aceite del conducto de la válvula esté dañado y el aceite del motor ingrese a la camisa de agua. Estas situaciones indican que hay una falla grave en el conjunto del cilindro de la válvula y es necesario repararla de inmediato.

En cuanto al mantenimiento, lo primero que hay que hacer es cambiar periódicamente el aceite del motor y el filtro de aceite. La calidad y limpieza del aceite del motor afectan directamente el efecto de lubricación de las piezas del conjunto de la transmisión de válvulas. Se recomienda reemplazar el aceite con la marca de adaptación cada 5.000-10.000 kilómetros de acuerdo con los requisitos del manual del vehículo para evitar el agravamiento del desgaste de los componentes debido al deterioro del aceite del motor. En segundo lugar, es necesario comprobar periódicamente la holgura de las válvulas. Después de que el motor funcione durante un período de tiempo, los componentes del conjunto de transmisión de válvulas se desgastarán, lo que hará que la holgura de las válvulas aumente. Debe detectarse y ajustarse mediante una galga de espesores (algunos motores utilizan columnas de empuje hidráulicas, que pueden compensar automáticamente la holgura sin ajuste manual). Normalmente, se revisa cada 30.000-60.000 kilómetros. Además, preste atención al mantenimiento del sistema de refrigeración del motor, reemplace periódicamente el refrigerante (cada 2 o 3 años o cada 40 000 a 60 000 kilómetros), limpie las incrustaciones en el tanque de agua y la camisa de agua, garantice la circulación sin obstáculos del líquido refrigerante y evite el sobrecalentamiento del cilindro; al mismo tiempo, verifique el sellado del sistema de enfriamiento para evitar fugas de refrigerante y causar una temperatura anormal del cilindro. Para vehículos con una vida útil más larga, también es necesario comprobar periódicamente si el sello de aceite de la válvula está envejeciendo. Si el aceite del motor se consume demasiado rápido (comúnmente conocido como "aceite de motor quemado") y se descarga humo azul del tubo de escape, el sello de aceite de la válvula debe reemplazarse a tiempo para evitar que el aceite del motor ingrese a la cámara de combustión y afecte el rendimiento del motor.