Detalhes da peça: O que é conjunto de cilindro de válvula de automóvel?

Quais componentes principais são compostos pelo conjunto do cilindro da válvula automotiva e quais são as funções de cada componente?​

O conjunto de cilindro de válvula de automóvel é um componente essencial do motor. É composto por várias peças, como bloco de cilindros, grupo de válvulas, grupo de transmissão de válvulas, componente do sistema de refrigeração e componente do sistema de lubrificação. A divisão do trabalho é clara e estreitamente coordenada.​

Em primeiro lugar, o bloco de cilindros, como estrutura básica do conjunto, geralmente é fundido em ferro fundido de alta resistência ou material de liga de alumínio, com estruturas principais como furos de cilindro, camisas de água e canais de óleo em seu interior. O furo do cilindro é uma "trilha" para o pistão alternar e precisa ser cuidadosamente afiado para garantir a suavidade e redondeza da parede interna e reduzir a perda de atrito entre o pistão e a parede do cilindro; a camisa de água envolve o furo do cilindro e se comunica com o sistema de refrigeração do motor, e retira uma grande quantidade de calor gerado quando o cilindro está funcionando através da circulação do líquido de refrigeração para evitar o superaquecimento do cilindro; o canal de óleo é responsável por transportar o óleo lubrificante, fornecendo lubrificação para as partes móveis do cilindro em seu interior e reduzindo o desgaste.​

O 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.​

Em seguida vem o grupo de transmissão da válvula, que é composto principalmente por árvore de cames, biela, balancim e outros componentes (diferentes estruturas do motor podem variar ligeiramente). O eixo de comando é projetado com um perfil de comando de acordo com as regras do ciclo de trabalho do motor. Ele impulsiona a rotação através do virabrequim e usa a saliência do came para empurrar a coluna de elevação e a haste, que por sua vez faz com que o balancim gire em torno do eixo do balancim, realizando em última análise a abertura e o fechamento da válvula, controlando com precisão o tempo de abertura, a duração da abertura e a elevação da válvula.​

Além disso, o conjunto também integra a interface da bomba de água do sistema de refrigeração, a base de montagem do termostato, a superfície de montagem da bomba de óleo, a interface do filtro de óleo e outros componentes do sistema de lubrificação para garantir que o sistema de refrigeração e lubrificação possa atender com eficiência o conjunto do cilindro da válvula e o motor como um todo.​

Como alcançar as funções essenciais do conjunto do cilindro da válvula automotiva durante a operação do motor?​

Quando o motor está funcionando, o conjunto de cilindro de válvula de automóvel gira em torno do ciclo de quatro tempos de "admissão-compressão-trabalho-exaustão" e opera de maneira coordenada por meio da operação coordenada de vários componentes para atingir funções essenciais, como entrada de ar, vedação, dissipação de calor e lubrificação, garantindo a operação eficiente e estável do motor.​

Durante o curso de admissão, o virabrequim aciona o eixo de comando para girar através de um sistema de distribuição (como correias dentadas, correntes de distribuição). Quando a saliência do came da árvore de cames empurra a coluna de elevação e a haste, uma extremidade do balancim é empurrada para cima e a outra extremidade pressiona a válvula de admissão, de modo que a válvula de admissão é aberta contra a força elástica da mola da válvula. Neste momento, o pistão se move para baixo no cilindro, o volume do cilindro aumenta, a pressão negativa é gerada e a mistura combustível externa ou ar entra no cilindro através da passagem de admissão e da válvula de admissão aberta, completando o processo de admissão.

Depois de entrar no curso de compressão, o eixo do came continua a girar, a saliência do came se separa da coluna de impulso, a mola da válvula retorna à deformação e a válvula de admissão é puxada e fechada. Ao mesmo tempo, a válvula de escape está sempre fechada, o pistão se move para cima, comprimindo a mistura no cilindro, aumentando a pressão e a temperatura da mistura e preparando-se para o posterior trabalho de combustão. Durante este processo, a vedação hermética entre a sede da válvula e a válvula é crucial. Se a vedação for ruim, causará vazamento da mistura, reduzirá a pressão de compressão e afetará a potência do motor e a economia de combustível.​

Durante o curso de trabalho, a vela de ignição (motor a gasolina) inflama a mistura comprimida, ou o motor diesel injeta diesel no cilindro de alta temperatura e alta pressão através do injetor de combustível, queima-se, gerando enorme força explosiva para empurrar o pistão para baixo movimento, fazendo com que o virabrequim gire e produza energia. Neste momento, o bloco de cilindros da válvula precisa suportar uma enorme pressão de combustão, e seu material de alta resistência e estrutura estável garantem que o bloco de cilindros não se deforme ou seja danificado; o líquido refrigerante na camisa d'água continuará a circular, retirando rapidamente o calor gerado pela combustão e evitando que o bloco de cilindros e a válvula falhem devido à alta temperatura.​

Durante o estágio de escape, a árvore de cames aciona a válvula de escape para abrir novamente e o pistão se move para cima, exaurindo os gases de escape da combustão para fora do cilindro através da válvula de escape e da passagem de escape. O tempo de abertura e fechamento da válvula de escape precisa ser controlado com precisão, o que não só garante que os gases de escape sejam totalmente descarregados, mas também evita interferências sobrepostas no processo de admissão. Durante todo o ciclo de trabalho, o sistema de lubrificação transporta óleo lubrificante para peças móveis, como árvores de cames, postes e balancins, através do caminho do óleo, formando uma película de óleo para reduzir o atrito e o desgaste entre as peças. Ao mesmo tempo, o óleo lubrificante também pode auxiliar na dissipação de calor e prolongar a vida útil das peças.​

Quais são as diferenças na montagem do cilindro da válvula em diferentes tipos de motores (como gasolina/diesel, aspirado naturalmente/turboalimentado)?​

Diferentes tipos de motores têm diferenças óbvias no projeto estrutural, seleção de materiais e parâmetros de componentes devido a diferentes princípios de funcionamento, métodos de combustão e requisitos de desempenho, de modo a se adaptarem às características do motor.​

Na comparação entre motores a gasolina e motores a diesel, a primeira coisa é a diferença no projeto da resistência do cilindro. Os motores diesel adotam combustão de ignição por compressão, e a pressão máxima de combustão no cilindro pode atingir 12-20MPa, que é muito maior do que 6-12MPa dos motores a gasolina. Portanto, o bloco de cilindros da válvula dos motores a diesel geralmente adota um design de espessura de parede mais espessa ou é feito de ferro fundido creme de alta resistência para aumentar a pressão e a resistência à deformação do cilindro; enquanto o bloco de cilindros do motor a gasolina pode ser feito de liga leve de alumínio, o que reduz o peso total do motor e ao mesmo tempo garante resistência. A segunda é a diferença nos parâmetros do grupo de válvulas. A válvula de admissão dos motores diesel é geralmente maior que a dos motores a gasolina para atender à demanda por grande volume de admissão (a relação ar-combustível dos motores diesel é maior); as válvulas de escape precisam ter maior resistência a altas temperaturas, porque a temperatura de combustão do diesel é mais alta, a temperatura de exaustão pode atingir 600-800 ℃. Algumas válvulas de escape de motores diesel serão feitas de material compósito bimetálico (como o cabeçote é de liga resistente ao calor) para melhorar a resistência ao calor.

Em termos da diferença entre um motor naturalmente aspirado e um motor turboalimentado, o núcleo está na vedação do cilindro e no design de dissipação de calor. O motor turboalimentado aumenta a pressão de admissão para 0,15-0,3 MPa (ou até mais) através de um turboalimentador, e a pressão de combustão e a temperatura no cilindro também aumentam de acordo. Portanto, os requisitos de vedação do conjunto do cilindro da válvula são mais rígidos: a sede da válvula e a válvula são mais precisas na correspondência de precisão, e o revestimento a laser e outros processos são geralmente usados ​​para aumentar a resistência ao desgaste da superfície de vedação; a vedação de óleo da válvula deve ser feita de material fluoroelástico resistente a alta pressão e alta temperatura para evitar vazamento de óleo. Ao mesmo tempo, o projeto da camisa de água do cilindro do motor turboalimentado é mais complicado, o que aumentará o número de canais de água de resfriamento ou expandirá a área da seção transversal dos canais de água. Alguns também adotarão uma estrutura de vedação multicamadas na superfície da junta da cabeça do cilindro para aumentar o efeito de dissipação de calor e evitar a deformação do cilindro ou ablação da válvula devido à alta temperatura. Além disso, o design do perfil do eixo de comando do grupo de transmissão da válvula do motor turboalimentado é mais radical, e a elevação da válvula e a duração da abertura são mais longas para corresponder ao grande volume de admissão trazido pelo superalimentador e melhorar a potência do motor.​

No uso diário, como determinar se o conjunto do cilindro da válvula do carro está com defeito e como mantê-lo?​

Durante o uso diário, o status operacional do motor, os avisos dos instrumentos e as inspeções físicas podem ser usados para determinar se o conjunto do cilindro da válvula do veículo está com defeito. Ao mesmo tempo, é necessário realizar regularmente manutenções específicas para prolongar a sua vida útil.​

Em termos de julgamento de falhas, primeiro preste atenção ao som do motor funcionando: se houver um ruído anormal de "da da da da da", pode ser que a folga da válvula seja muito grande (o grupo de transmissão da válvula está desgastado) ou a mola da válvula está quebrada, resultando em um som de colisão quando a válvula se move; se houver um "vazamento de ar" (semelhante ao som de um apito), pode ser que a válvula e a sede da válvula estejam mal vedadas e a mistura ou os gases de escape vazem. Em segundo lugar, observe as mudanças no desempenho do motor: Se a potência cair significativamente e a aceleração for fraca, pode ser devido à abertura insuficiente da válvula de admissão (desgaste da árvore de cames), ou a válvula de escape não está bem fechada, resultando no refluxo dos gases residuais; se o consumo de combustível aumentar significativamente, pode ser devido à má vedação da válvula e à redução da pressão de compressão, e o motor precisa consumir mais combustível para manter a potência. Além disso, também pode ser avaliado verificando o óleo do motor e o líquido de arrefecimento: Se o líquido de arrefecimento for misturado ao óleo do motor (o óleo é branco leitoso), pode ser que a camisa de água do cilindro esteja quebrada e o líquido de arrefecimento penetre no canal de óleo; se o óleo do motor (a mancha de óleo na superfície do líquido de arrefecimento) aparecer no líquido de arrefecimento, pode ser que a vedação de óleo do conduíte da válvula esteja danificada e o óleo do motor entre na camisa de água. Essas situações indicam que há uma falha grave no conjunto do cilindro da válvula e precisa ser reparada imediatamente.​

Em termos de manutenção, a primeira coisa a fazer é trocar regularmente o óleo do motor e o filtro de óleo. A qualidade e a limpeza do óleo do motor afetam diretamente o efeito de lubrificação das peças do conjunto de transmissão da válvula. Recomenda-se a troca do óleo com marca de adaptação a cada 5.000-10.000 quilômetros de acordo com os requisitos do manual do veículo para evitar o agravamento do desgaste dos componentes devido à deterioração do óleo do motor. Em segundo lugar, a folga das válvulas precisa ser verificada regularmente. Depois que o motor funcionar por um período de tempo, os componentes do conjunto de transmissão da válvula se desgastarão, fazendo com que a folga da válvula aumente. Ele precisa ser detectado e ajustado usando um calibrador de folga (alguns motores usam colunas de impulso hidráulicas, que podem compensar automaticamente a folga sem ajuste manual). Normalmente, é verificado a cada 30.000-60.000 quilômetros. Além disso, preste atenção à manutenção do sistema de refrigeração do motor, substitua regularmente o líquido refrigerante (a cada 2-3 anos ou 40.000-60.000 quilômetros), limpe a incrustação no tanque de água e na camisa d'água, garanta a circulação desobstruída do líquido de refrigeração e evite o superaquecimento do cilindro; ao mesmo tempo, verifique a vedação do sistema de refrigeração para evitar vazamento de líquido refrigerante e causar temperatura anormal do cilindro. Para veículos com vida útil mais longa, também é necessário verificar regularmente se o retentor da válvula está envelhecido. Se o óleo do motor for consumido muito rapidamente (comumente conhecido como "queima de óleo do motor") e fumaça azul for liberada do tubo de escapamento, a vedação de óleo da válvula deve ser substituída a tempo de evitar que o óleo do motor entre na câmara de combustão e afete o desempenho do motor.