Верижната реакция, която повредата на кобилицата може да предизвика

Като основен компонент на газоразпределителния механизъм на двигателя, възелът на кобилицата пряко влияе върху точността на отваряне и затваряне на клапана, смазването и работата на двигателя. Повреда на механизма на кобилицата може да предизвика верижни реакции, засягащи мощността, икономията на гориво, контрола на емисиите и механичната структура. В тази статия механизмът на верижна реакция на повреда на кобилицата е анализиран подробно въз основа на типични случаи на неизправност и опит в ремонта.
I. Реакция на верижна реакция в електрическата система: от повреда на клапана до прекъсване на захранването
Основната функция на кобилицата е да контролира прецизно отварянето и затварянето на клапана чрез въртене на разпределителния вал. Ако кобилицата се износва, счупи или смазва лошо, това ще повлияе пряко на времето и амплитудата на отваряне и затваряне на клапана, което води до верижна реакция на повреди в енергийната система.
1. Ненормално Ненормално отваряне и затваряне на клапана е причинило прекъсване на захранването
Най-очевидната проява на повреда на кобилицата е отварянето и затварянето на клапана. Например при определен двигател Audi A6L износването на кобилицата води до неадекватно отваряне на всмукателния клапан, намален всмукателен режим, непълно изгаряне на въздушно-горивната смес и намалена мощност. Потребителите съобщават за слабо ускорение, трудности при изкачване на планината и загуба на мощност от 15%-20%. В подобна ситуация кобилицата на дизеловия двигател щракна, предотвратявайки пълното затваряне на изпускателния клапан. Това води до връщане на отработените газове обратно във всмукателния колектор, което допълнително намалява ефективността на горене и причинява загуби на мощност от над 30%.
2. Шум от клапана и механичен удар
Повредите на кобилицата често са придружени от необичайни почукващи звуци. В един случай на ремонт дължината на жлеба за маслото на вала на кобилицата надхвърли толеранса, което доведе до разливане на масло, причинявайки сухо триене между кобилицата и шийката на вала, за да издаде метален звук, особено на празен ход. В по-тежки случаи шрапнел от кобилицата може да удари стеблото или горната част на буталото, причинявайки повече механичен шум. При един двигател, например, разминаването в синхронизацията е причинило буталото да огъне клапана, което е причинило счупване на кобилицата при външен удар. Счупената глава на кобилицата се отдели и задръсти моста на клапана, което в крайна сметка направи главата на цилиндъра неизползваема.
3. Трудности при зареждане и грешки при стартиране
Повредата на кобилицата може да доведе директно до неуспешно стартиране на двигателя. Например при дизелов двигател лошото смазване на кобилицата води до износване на контактната повърхност на стеблото-кобилицата и образуване на стъпала, предотвратявайки регулирането на хлабината на клапаните до стандартните стойности. По време на стартиране-вентилът не може да се отвори напълно, което води до неадекватно съотношение на компресия. Стартерът трябваше да преодолее повече съпротивление и в крайна сметка не успя да стартира поради изтощена батерия. В подобни случаи счупена кобилица е причинила затварянето на клапана, причинявайки повреда на уплътнението на цилиндъра при стартиране, което не позволява на двигателя да завърши цикъла на захранване.
ii. Верижна реакция на системите за гориво и емисии: от непълно изгаряне до прекомерни емисии
Аномалиите при отваряне и затваряне на клапаните, причинени от повреда на кобилицата, пряко влияят върху ефективността на изгаряне на горивото, което води до верижна реакция на повишен разход на гориво и влошаване на емисиите.
1. Непълното изгаряне на гориво води до увеличен разход на гориво
Непълното отваряне и затваряне на клапана намалява ефективността на всмукване, което води до отклонение на концентрацията на сместа въздух-гориво от стехиометричното съотношение въздух-гориво. Например при бензинов двигател износването на кобилицата води до късно отваряне на всмукателния клапан, намалявайки обема на входящия въздух. ECU беше принуден да увеличи впръскването на гориво, за да поддържа мощността, което доведе до 12% -15% увеличение на разхода на гориво. В подобни случаи неправилното затваряне на изпускателните клапани може да доведе до обратен поток, по-ниска температура в горивната камера, лошо разпръскване на горивото, увеличен разход на гориво и повишени емисии на неизгорели въглеводороди (HC).
2. Прекомерните емисии и непълното изгаряне на индикатора за неизправност водят директно до високи концентрации на въглероден окис (CO), въглеводороди (HC) и азотни оксиди (NOx) в отработените газове. В един случай на ремонт неизправност на кобилицата задейства светлинен индикатор за неизправност на двигателя и OBD системата откри код за грешка „P0172 (системата е твърде богата)“. При по-нататъшна проверка беше установено, че поради продължително излагане на неизгорял HC, три-каталитичният конвертор се повреди и разходите за поддръжка се увеличиха с хиляди долари. В подобни случаи счупена кобилица е причинила задръстване на клапана, поставяйки двигателя в „режим на накуцване“ и принудително намалявайки границите на емисиите. Потребителите обаче не успяха да отстранят проблема навреме, което в крайна сметка доведе до наказанията на екологичните власти за превишаване на лимита.
III. Верижна реакция на механична структура: от локално увреждане до колапс на системата
Ако неизправността на кобилицата не бъде отстранена навреме, тя може да причини по-големи механични повреди чрез механичен удар или прехвърляне на термично натоварване.
1. Верижна повреда на разпределителния вал и клапанния механизъм
Повредата на кобилицата често е придружена от необичайно износване на разпределителния вал. Например, в двигател лошото смазване на кобилицата причинява износване на контактната повърхност и точкова ерозия между разпределителния вал и кобилицата, което води до недостатъчно повдигане на клапана. Това допълнително влоши износването на стеблото и водещата релса на клапана, което в крайна сметка доведе до сериозна неизправност на клапана в цилиндъра. В подобни случаи счупени фрагменти от кобилицата се заклещват между разпределителния вал и главата на цилиндъра, което кара разпределителния вал да се огъва и деформира. Ремонтът струва десетки хиляди долари за подмяна на целия клапанен механизъм.
2. Повреда на веригата на буталото и главата на цилиндъра
Повредата на кобилицата може индиректно да повреди буталото чрез клапана. При дизелов двигател, например, счупена кобилица доведе до блокиране на изпускателния клапан в отворено положение. Докато буталото се движеше нагоре, то удари главата на клапана, причинявайки поредица от наранявания, включително отделяне на главата на клапана, вдлъбнатина на челото на буталото и проникваща пукнатина в главата на цилиндъра. В подобни случаи повредата на кобилицата води до разминаване в синхронизацията, намеса на буталото и клапана, огъване на пръта и износване на лагерите на коляновия вал, което изисква основен ремонт на двигателя.
IV. ВЪВЕДЕНИЕ Стратегии за поддръжка и превантивни мерки
За да се избегне верижната реакция, причинена от повреда на кобилицата, е необходимо да се реши проблемът от три аспекта: спецификация на монтажа, поддръжка на смазване и диагностика на неизправности.
**Строги спецификации за инсталиране:** Когато сменяте модула на кобилицата, уверете се, че ключови параметри като дължина и радиус (R (R-ъгъл на канала за масло на вала на кобилицата са в съответствие с чертежите, за да избегнете ранна повреда поради дефекти в дизайна или сглобяването. Например, в един случай голям толеранс в вала на рамото на жлебовете за маслото доведе до пръскане на смазка. Чрез модифициране на матрици на доставчика и увеличаващи се елементи за проверка на монтажните размери, възможността за повреда беше напълно елиминирана.
** Подобрена поддръжка на смазването: ** Редовно сменяйте качественото масло, почиствайте маслените канали на главата на цилиндъра и предотвратявайте замърсители от каналите за смазване на рамото. Например при дизелов двигател недостатъчното смазване на кобилицата се дължи на запушване на масления филтър. Степента на повреда се намалява значително чрез съкращаване на интервала за смяна на маслото и инсталиране на устройството за почистване на маслото.
**Навременна диагностика на неизправности:** Използване на инструменти като стетоскопи и диагностика за бързо локализиране на неизправности на кобилицата, съчетани с необичаен шум, загуба на мощност, необичайно разреждане и т.н. Например, Audi A6L откри код за грешка „P0011 (Ефективност на положението на разпределителния вал)“ чрез OBD системата. По-нататъшното изследване показа, че кобилицата е лошо смазана. Проблема се оправи със смяна на маслото и прочистване на канали.
Заключение: Повредата на повреди на кобилицата има каскадни ефекти върху мощността, горивото, емисиите и механичната структура и ефектът е много по-голям от самата локална повреда. Строгите стандарти за монтаж, подобрената поддръжка на смазването и навременната диагностика на неизправностите могат ефективно да предотвратят повреда на кобилицата и да осигурят стабилна работа на двигателя в дългосрочен план. Персоналът по поддръжката трябва да придобие представа за каскадните механизми на повреда на кобилицата и трябва да се разработи стратегия за ремонт-на ниво система, за да се избегнат частични подходи за „помощ-ленти“.