La הפצה של מנוע היא אחראית לשמור על תיאום הכל כך שיעבוד נכון. הודות לו, השסתומים נפתחים ונסגרים בזמן הנכון כדי לקלוט אוויר או להוציא גזי פליטה. על כל פנים, יש הרבה סוגים של הפצה, בהתאם לאופן הפצת הרכיבים ואיזו מערכת הם משתמשים כדי להעביר.
במאמר זה אנו הולכים לתאר איך כל אחד מהם, למרות שחלקם יצאו מכלל שימוש. לא הכל סוגי מנוע הם עמדו במבחן הזמן, עם ביצועים טובים יותר ביעילות או בביצועים על ידי עיצובים חדשים ומתקדמים יותר.
פעולת תזמון מנוע
לפני שמתחילים, כדאי לסקור את פעולה בסיסית של מנוע בעירה ארבע פעימות, שהוא הכי בשימוש היום. הוא מקבל את השם הזה מכיוון שהמחזור שלו מורכב מארבעה שלבים:
- הודאה: המנוע קולט אוויר ומערבב אותו עם הדלק. זה מתרחש כאשר בוכנה מוריד ומפנה מקום לאוויר, הנכנס דרך שסתומי היניקה הפתוחים.
- דחיסה: המנוע דוחס את תערובת האוויר-דלק. זה מתרחש כאשר הבוכנה עולה והשסתומים סגורים כדי ליצור תא אטום.
- הרחבה: התערובת נדלקת על ידי א ניצוץ בבנזין ובגז או על ידי דיזל בלחץ גבוה. זה גורם לפיצוץ או התרחבות של הגז, מה שדוחף את הבוכנה שוב למטה.
- Escape: הבוכנה עולה שוב הודות לתנועה המעגלית של ה גל ארכובה ו - מוטות חיבור. זה דוחף את גזי הפליטה החוצה, דרך שסתומי הפליטה שנפתחים בשלב זה. בדרך זו, ה תא בעירה מוכן להתחיל את המחזור שוב.
כפי שראית בחלקים השונים של מחזור זה, השסתומים נפתחו ונסגרו כדי לגרום למנוע לעבוד. אם ההפצה לא תסנכרן היטב את התנועות הללו, ייגרם נזק חמור מאוד. לדוגמה, אם שסתום יישאר פתוח כאשר הבוכנה הגיעה למעלה, המנוע יסבול מנזק יקר לתיקון. עד כדי כך, שפעמים רבות יותר זול לקנות מנוע חדש או פשוט להחליף רכב.
לכן, ההפצה צריכה לתאם את התנועה של גַל פִּקוֹת שמפעיל את השסתומים, עם תנועת גל הארכובה המקושר לבוכנות. שום דבר לא יתנגש בתוך הצילינדר והם ימלאו את תפקידם בזמן הנכון. עם זאת, נותר רק לחשוףסוגי ההפצה השונים שניתן לקבץ בדרכים שונות: תלוי היכן נמצאים השסתומים וגל הזיזים, תלוי במספר גלי הזיזים, בהתאם לאופן הפעלת השסתומים ובהתאם לאלמנט הבקרה המסנכרן את המכלול.
תלוי במיקום גל הזיזים והשסתומים
למרות שלמנועים של היום יש לרוב שסתומים ומצלמות באותו מקום פחות או יותר, היו מערכות שונות לאורך ההיסטוריה של הרכב. בואו נראה כל אחד לפני שנתאר את הנפוץ ביותר כיום:
מנוע עם הפצה SV
ראשי התיבות הללו מתכוונים שסתומי צד, או שסתומי צד בספרדית. זוהי מערכת ישנה מאוד והפשוטה מבין השלוש. מכיוון שתפקיד החלוקה הוא לתאם את גל הזיזים עם גל הארכובה, היא בוחרת לקרב את שני החלקים כמה שיותר. לכן, הפיר והשסתומים נמצאים בבלוק, ליד בנקדה שם נמצא גל הארכובה.
המערכת הזאת יצא מכלל שימוש מכיוון ששסתומים שהוצבו בצד הצילינדר לא הותירו הרבה מקום למכת הבוכנה והצריכו שסתומים קטנים יותר ו/או תאי בעירה גדולים יותר.
מנוע מבוזר OHV
פירושו של ראשי התיבות שסתום תקורה, שבספרדית מתורגם כשסתומים בראש צילינדר. מערכת זו משאירה את גל הזיזים ב- בלוק, אבל קח את השסתומים ל ראש מנוע. איזה התרחקות של שני האלמנטים שהיה מכוסה מוטות דחיפה ואלו רוקרים.
יתר על כן, מרחק הליכה מה נותר בין גל ארכובה לגל זיזים מאפשר להעביר את התנועה שלך בקלות. די בכך שלשני הפינונים של שני האלמנטים ישנו צד שלישי או שהם מתקשרים באמצעות שרשרת קצרה מאוד. זה מוביל ל- תחזוקה נמוכה של מערכת הפצה זו, שהוערכה כל 200.000 ק"מ. על כל פנים, הפסיק להשתמש בתחילת שנות ה -90 להתגבר בהיבטים שונים לפי סוג ההפצה הבא.
מנוע עם הפצת OHC
מה המשמעות של ראשי תיבות מצלמת עילי ושיש לו את גל הזיזים ואת השסתומים בראש הצילינדר. זאת אומרת, עכשיו האלמנטים המופרדים הם גל הארכובה וגל הזיזים, לא פיר השסתום. זה מקטין את מספר מרכיבי ההפצה, ביחס ל-OHV בתמורה להצבת חגורה ארוכה יותר בין שני הרכיבים.
זהו סוג ההפצה שנכפה היום משלוש סיבות:
- ככל שהתקשורת בין גל הזיזים לשסתומים ישירה יותר, היא מאפשרת א סגירה ופתיחה של שסתומים בדיוק רב יותר.
- לאס מקסימום מהפכות שאליו זה יכול לעבוד מבוגר יותר לאלו של ה-OHV הודות לעובדה שאין מערכת מורכבת של מוטות שתתדרדר מהר מאוד.
- אין בעיית מרווח השסתומים של מנועים עם הפצת SV. לכן, אין צורך בתאים גדולים מדי כדי לשכן אותם או שסתומים קטנים מדי.
החיסרון היחיד שיש למנועים האלה זה שהעברת התנועה דורש שרשרת או רצועה ארוכה יותר ולכן דורש יותר תחזוקה. למרות שהדבר הוקל עם הזמן הודות לשימוש בשרשרות או רצועות עמידות במיוחד.
לפי מספר גלי הזיזים
ניתן לסווג את התזמון של המנוע גם לפי מספר גלי הזיזים שלו. כפי שציינו בעבר, ישנם שסתומי יניקה ושסתומי פליטה. ובכן, הדחף שלו יכול להיות בזכות גל זיזים בודד, עבור שני סוגי השסתומים, או שני עצים, כל אחד עבור כל סוג. מכיוון שהמנועים של היום הם מסוג OHC, הם מכונים לעתים קרובות מצלמת גג אחת (SOHC) או מצלמת עילי כפולה (DOHC).
צריך גם לזכור שיש מנועים עם עד ארבעה גלי זיזים. זה בגלל שהם כן מנועי V או W, אשר לכן יש שני ראשי צילינדר ושתי שורות של צילינדרים עם שסתומי היניקה והפליטה שלהם. אם להזכיר דוגמה: מנוע ה-V8 של ה פרארי 488 זה עובד הודות לארבעה עצים.
לפי הפעלת השסתום
ניתן לארגן גם סוגי תפוצה לפי כיצד השסתומים מופעלים על ידי גל זיזים. כפי שהשם שלו מרמז, זהו פיר מלא במצלמות, שאינן אלא הבליטות שדוחפות את השסתומים כדי לפתוח את הצינור. עם זאת, לקשר הזה עדיין יש מתווך נוסף:
- טפח: במנועי OHC, המצלמות דוחפות את ברזים הידראוליים המחוברים לשסתומים. הם משמשים להפחתת בלאי, ובעצם הם גוש פשוט של חומר עמיד בפני חיכוך. במנועי OHV, מכיוון שגל הזיזים רחוק מהשסתומים, הברזים נמצאים בקצה התחתון של מוטות הדחיפה. בקצה השני יש להם בדרך כלל זרועות נדנדה שמגיעות לבסוף אל השסתומים.
- כִּסֵא נַדנֵדָה: המצלמות מפעילות זרועות נדנדה אשר בתורן דוחפות את השסתום. במנועי OHC הם משמשים כאשר גל הזיזים אינו נמצא ישירות מעל השסתומים ונדרשת העברה קצרה של התנועה. במקרים אלו יש צורך במיוחד כאשר מדובר במנוע בעל גל זיזים בודד, אשר צריך לדאוג לשסתומי היניקה מצד אחד ולשסתומי הפליטה מצד שני.
הם יכולים להיות רוקיסטים זרועות נדנדה u נִדנוּד. לראשון יש את הציר במרכז ופועל כמו נדנדה: הפקה מפעילה את הכוח לעלות צד אחד ולכן הצד השני יורד ודוחף את השסתום. לשני יש את הפיר בקצה אחד והצימה פוגעת במרכז עבור החלק שלא מחובר לפיר כדי להוריד ולפתוח את השסתום.
לפי בקרת הפצה
כאן אנו מגיעים לסיווג הידוע ביותר של סוגי תפוצה. מאוד נפוץ לשמוע איך מתייחסים לכך שלמנוע יש הפצה על ידי רצועה o לפי שרשרת. אליו אנו הולכים להוסיף שליש, שהוא על ידי גלגלי שיניים, ורביעית זה מוותר ישירות על כל הפצה מכנית.
חלוקת חגורות
גל הזיזים וגל הארכובה מחוברים באמצעות רצועת טיימינג. יש לזה שני פרצופים: אחד מְשׁוּנָן להיאחז בגלגלי השיניים שיש להם שני אלמנטים בקצותיהם ועוד אחד שָׁטוּחַ שם מתהדקות גלגלות הסרק. הגלילים הללו נחוצים כדי שהרצועה תהיה מקובעת היטב לגלגלי השיניים ושלא תוכל להחליק בכל עת.
- היתרון שלו הוא זה הם מייצרים פחות רעש כי השרשראות
- החיסרון שלו הוא זה אתה צריך לשנות אותם בתדירות גבוהה יותר. אחת מתחזוקה החובה של הרכב שאסור לשכוח.
הפצת שרשרת
שרשרת ההפצה היא הרבה יותר חזק מהרצועה ולכן אינו חייב לדרוש תחזוקה לאורך כל חייו השימושיים של המנוע. רק במקרים בהם הרכב מגיע לקילומטרז' גבוה מאוד יש צורך להחליף אותו או לפחות לבדוק אותו.
כמו בכל אלמנט אחר של המכונית, גם הוא עלול להידרדר עקב שימוש לא נכון או פגמי ייצור. בין אם נמתח יתר על המידה או שבור, נזק למנוע יהיה חמור מאוד וידרוש תיקון יקר מאוד.
הפצה על ידי גלגלי שיניים
כאשר המרחק בין גל הארכובה לגל הזיזים קצר, כמו במנועי OHV, אין צורך להשתמש בשרשרת או רצועה. אני פשוט יודעומכניסה עוד פיניון שמתקשר לתנועה. מערכת אופיינית יותר למנועים ישנים.
גם אפשר למצוא כמה מנועים מודרניים שמשתמשים בגלגלי שיניים. מכיוון שהם מסוג OHC, המרחק בין הגל לגל הארכובה גדול יותר, ולכן יש צורך להכניס עוד גלגלי שיניים. במקרים אלו, יש לקחת בחשבון שאם מספר גלגלי הביניים הוא זוגי, פיניון גל הארכובה ופיניון גל הזיזים יסתובבו לכיוונים מנוגדים. לכן יש להם בדרך כלל שלושה גלגלי שיניים.
מנועים ללא תזמון מכני
החלוקה היא לא יותר מאשר חיבור תנועת רכיבי המנוע כך שהם נעים יחד. לכן הם יותר חלקים נעים שאיתו יש עומס, מאבד כוח ויעילות בתהליך. כדי לפתור את זה, יש מותגים כמו Koenigsegg, המחליף את גל הזיזים בטכנולוגיה הנקראת FreeValve. זוהי מערכת אלקטרונית המפעילה את השסתומים בזמן הנכון בעצמה, ולכן אינה דורשת גל זיזים, רצועה, שרשרת או גלגל שיניים.
מנוע עם פחית FreeValve לפתוח ולסגור שסתומים לפי הצורך בכל רגע. לכן אתה יכול לעכב או להקדים את פתיחת השסתומים, כדי למקסם את הביצועים או היעילות, או אפילו לעקוף כמה צילינדרים כדי לחסוך בדלק. במילים אחרות, זהה למותגים אחרים כמו ב.מ.וו, סיטרואן, פורד, מרצדס, פיג'ו, רנו או פולקסווגן, עם מערכות תזמון שסתומים משתנות, אך ללא כל רכיבים מכניים מורכבים. או מה אאודי או פורשה עושות איתם מערכת ניתוק צילינדר, שוב מבלי להוסיף חלקים נוספים שעלולים לסבך את האמינות שלו.
עם זאת, יש לו עוד תוספת אחת. פחית להתאים בצורה מדוייקת להפליא הפתיחה והסגירה של השסתומים, לפי פעולתו בפועל של המנוע, לא לפי פעולתו התיאורטית. לכן, המנוע יפעל בצורה יעילה ומדויקת יותר בכל הנסיבות.
מותגים אחרים ששיחקו עם הרעיון הזה היו Valeo, שפיתחה אב טיפוס של סוג זה של מנוע יחד לוטוס, או קורוס, מותג סיני ש הזמין את העבודה הזו לקוניגסג. אֲפִילוּ צו הוא התקרב אפילו מעט יותר לקונספט הזה עם מנועי ה-Multiair שלו. למרות שבמקרה שלך בלבד הוציא רק גל זיזים אחד, מותיר את השני לרוץ ברצועה לכל החיים.
הצד השני של המטבע של סוג זה של מנוע ללא חלוקה מכנית הוא זה לפיתוח שלה יש קושי טכני גדול. כל תקלה באלקטרוניקה שמתאמת את פתיחת השסתומים עלולה לגרום לשגיאה שתשבור את המנוע. זו הסיבה שרק מותגים בודדים הצליחו לפתח מנועים עם המערכת הזו, למרות שלרוב זה היה כאב טיפוס בלבד שלא הופיע ברחוב.
תמונות – Andy_Jensen, LC Nøttaasen, Pete, h080, Ivan Radic, Les Chatfield, Nick Ares