Sistemul de distributie a gazelor

Sistemul de distributie a gazelor

Sistemul de distributie al a gazelor este un ansamblu de mai multe componente care fac ca fluidul motor sa intre si sa iasa periodic din cilindrii MAI. In figura 1 este prezentata componenta unul asemenea sistem.

Figura 1. Sistemul de distributie a gazelor. Componenta: 1- filtru de aer; 2 - turbocompresor; 3 - turbina de gaza; 4 - raciror intermediar; 5 - galerii de admisie; 6 - galerii de evacuare; 7 - toba catalitica; 8 - amortizor de zgomot.

In figura nu apare mecanismul sistemului de distributie, componenta mecanica care asigura inchiderea si deschiderea supapelor. Exista motoare la care distributia gazelor este asigurata chiar de piston, cazul motoarelor cu felestre de baleere.

Sistemul de distributie a gazelor trebuie sa asigure urmatorele cerinte:

o umplere cat mai buna a camerelor de ardere;

o evaduare cat mai completa a gazelor uzate;

uniformitate a incarcarii cilindrilor;

silentiozitate gazodinamica;

silentiozitate mecanica;

sa fie simplu si usor de intretinut.

1.1 Mecanismul de distributie a gazelor prin supape

In figura 2 este prezentata o schema principiala a unui asemenea mecanism.

Figura 2 Mecanism de distributie a gazelor. Componenta: 1 - arbore cu came; 2 - tachet; 3 - tija impingator; 4 - surub de reglare a jocului la rece; 5 - piulita de blocare; 6 - culbutor; 7 - arborele culbutorului; 8 - disc superior; 9 - supapa; 10 - arcuri pretensionate; 11 - bucsa de ghidare; 12 - chiulasa.

Arborele cu came 1 este legat cinematic de arborele cotit printr-un sistem care sa asigure un raport de transmitere a miscarii constant. Raportul de transmitere este 2 la MAI 4T si 1 la MAI 2T

Distributia unghiulara a camelor pe arborele cu came se realizeaza in finctie de steaua maniveleor si ordinea de aprindere.

Functie de sistemul adoptat arborii cu came se amplaseaza in lagare practicate in bloccarter sau in chiulasa.

In figura 3 sunt prezentate solutiile tehnice aplicate pentru sistamele de distributie in cazul unui motor cu cilindrii in linie si a unuia cu cilindrii in "V".

Figura 3. Mecanisme de distributie a gazelor.

1 este supapa mentinuta presat pe sediul sau de arcurile elicoidale 2 (doua sau trei pe supapa). 3 si 4 sunt camele dispuse pe arborele cu came si care comanda supapele de admisie si evacuare de pe respectivul cilindru. 5 este tachetul care are rolul de a prelua componentele radiale ale rectiunilor si de a permite miscarea numai pe directia axei sale. Tija impingator 6 actioneaza asupra culbutorului 7 care, la momentul impus de ciclul de funtionare, impinge si dechide supapa.

Jocul termic. Asemenea mecanisme sunt afectate de neuniformitatea incalzirii elementelor fixe si mobile ale MAI. Daca atunci cand motorul este rece toate jocurile sistemului de distributie ar fi zero, dupa incalzire, datorita incalzirii neuniforme a componentelor s-ar ajunge in situatia ca supapele sa nu se mai inchida complet, facand practic imposibila functionarea motoarelor.

Pentru a evita efectele incalzirii neuniforme se realizeaza din montaj un "joc la rece" intre culbutor si capul supapei. Acest joc se anuleaza dupa ce motorul a ajuns la regim termic nominal. In cazul pornirii la rece apar zgomote si vibratii specifice care se ateneaza o data cu incalzirea motorului. Periodic aceste jocuri se verifica si se fac noi reglaje (daca este cazul) conform specificatiilor producatorului motorului.

Tachetii hidraulici. Reprezinta o solutie care elimina neajunsurile jocului termic facand motoarele mai silentioase. In figura 7 sunt prezentate doua asemenea solutii, ambele avand acelasi principiu de functionare.

Figura 4.. Tacheti hidraulici.

Tachetul hidraulic culiseaza in locasul sau din bloccarter sau chiulasa sub actiunea camei si a arcurilor supapei. In corpul sau 1 se afla cilindrul 2 cu pistonul plonjor 3 sau suportul pentru capul sferic 3^*. 4 si respectiv 4^* sunt supape cu bila, respectiv cu disc. Sub actiunea resorturilor 5 elementele 3 (3^*) imping asupra tijei impingator La punerea in functiune a motorului din magistrala de ungere patrunde ulei prin orificiile 7 tensionand sistemul. In momentul in care cama ataca tachetul, datorita jocului presiunilor, supapele 4 (4^*) se inchid, presiunea din spatiile 8 (8^*) creste, rigidizand ansamblu pe verticala si eliminana orice joc. Dilatarile termice si eventualele uzuri sunt compensate prin aportul de ulei in camerele 8.

O solutie frecvent aplicata este prezentata in figura 5.

Figura 5.

In acest caz arborii cu came 3 sunt plasati in chilasa si actioneaza direct asupra culbutorului 2. Aceste este dispus pe o articulatie sferica a unui piston hidraulic ca face parte dintr-un pseudo tachet hidraulic. In acest caz corpul este fixat pe chiulasa iar pistonul 1 preia prin compensare hidraulica dilatarile, jocurile si uzurile.

Ansamblul este compact si deosebit de silentios ajutand la respecterea normelor de protectie a mediului in ceea ce privest poluarea sonora.

1.2.Colectoarele de gaze

Reprezinta acele elemente, relizate sub forma de tubulatura, prin care fluidul motor proaspat ajunge la MAI iar gazele uzate sunt trimise fie spre turbina de gaze fie spre sistemele de depoluare si amortizoarele de zgomot.

Colectoarele de pe admisie se executa de regula din tabla de otel sau sub forma de piese turnate din aliaje de aluminiu. Dimensionarea lor se face astfel incat regimul de curgere al fluidului motor proaspat sa nu conduca al caderi de presiune care sa inrautateasca notabil coeficientul de umplere al cilindrilor. Deasemeni, colectoarele de pe admisie se realizeaza astfel incat sa nu apra influente reciproce intre cilindrii iar umplerea acestora sa se realizeze uniform.

Colectoarele de pe evacuare, lucrand la temperaturi ridicate si in prezenta unor compusi chimici corozivi, se realizeaza de regula din fonta turnata.