​Razvodni mehanizam

​Razvodni mehanizam je skup elemenata koji obezbeđuju da se u određenom taktu u odgovarajući cilindar ubacuje  ili smeša goriva i vazduha, ako su u pitanju OTO motori ili samo vazduh, ako je reč o dizel motoru. Takođe se u određenom taktu  i u određenom redosledu izbacuju sagoreli gasovi.
Razvodni mehanizam treba da omogući izmenu radne tečnosti u cilindru motora na kraju svakog radnog procesa. Ta se izmena, odnosno razvod radne tečnosti, kod četverotaktnog motora danas vrši isključivo pomoću ventila, bregastog vratila i elemenata za prenos pomeranja sa brega na ventil. ​

Elementi razvodnog mehanizma

  • Zupčanik ili lančanik sa lancem za pogon bregastog vratila
  • Bregasto vratilo
  • Podizač i šipka podizača ventila
  • Klackalica
  • Ventil sa oprugama

​Detaljniji opis funkcije razvodnog mehanizma

Razvodni mehanizam je ključni deo motora sa unutrašnjim sagorevanjem koji upravlja preciznim otvaranjem i zatvaranjem usisnih i izduvnih ventila u tačno definisanim trenucima. Ovaj proces ima direktan uticaj na efikasnost sagorevanja goriva, performanse motora i potrošnju goriva.
  1. Kontrola protoka smeše goriva i vazduha:
    • Usisni ventili otvaraju se u pravom trenutku kako bi omogućili ulazak smeše goriva i vazduha (kod benzinskih motora) ili vazduha (kod dizel motora) u cilindar.
    • Tačno vreme otvaranja usisnog ventila obezbeđuje optimalno punjenje cilindra, što direktno utiče na snagu motora.
  2. Izbacivanje sagorelih gasova:
    • Izduvni ventili se otvaraju kako bi omogućili izbacivanje sagorelih gasova iz cilindra.
    • Efikasno izbacivanje ovih gasova je važno kako bi se cilindar pripremio za naredni ciklus sagorevanja.
  3. Vremensko usklađivanje rada ventila (ventilni tajming):
    • Rad ventila mora biti savršeno sinhronizovan sa kretanjem klipa i rotacijom radilice.
    • Ovo se postiže bregastim vratilom, čiji oblik bregova određuje tačno vreme i trajanje otvaranja ventila.
    • Pogrešan ventilni tajming može dovesti do gubitka snage, povećane potrošnje goriva ili čak oštećenja motora.
  4. Uticaj na performanse i efikasnost:
    • Precizna kontrola vremena i trajanja otvaranja ventila omogućava maksimalno iskorišćenje goriva i vazduha u cilindru, što povećava snagu motora i smanjuje emisiju štetnih gasova.
    • Takođe, omogućava motoru da radi tiše i sa manje vibracija.
  5. Fleksibilnost kod savremenih motora:
    • Kod modernih motora, sistemi kao što su VVT (Variable Valve Timing) omogućavaju dinamičko prilagođavanje ventilnog tajminga u realnom vremenu. Ovo dodatno poboljšava performanse pri različitim režimima rada motora, kao što su ubrzanje ili ekonomična vožnja.
Razvodni mehanizam je, dakle, ključan za postizanje ravnoteže između snage, ekonomičnosti i pouzdanosti motora, čineći ga nezamenjivim delom savremene automobilske tehnologije.

Bregasto vratilo

Picture
Bregasto vratilo kontroliše rad ventila, odnosno, kada da ubrizga vazduh u cilindar, a kada da ispusti izduvne gasove iz cilindra. 
Kako ventili motora, zbog svoje konstrukcije (odn. oblika) zahtevaju pravolinijsko kretanje da bi otvarali i zatvarali tok gasova, potrebno je nešto što će ih pokretati gore-dole. Ali, većinu pokretnih delova nekog motora sastavljaju razne osovine, čija je karakteristika da se rotiraju, te je potrebno na neki način spojiti ta dva načina kretanja.
 
 

Picture
Upravo tu u "igru" uskače bregasto vratilo čiji je osnovni zadatak da kružno kretanje pretvara u pravolinijsko. Princip kojim se to postiže ujedno je i osnovni princip rada bregastog vratila, a postiže se kretanjem ekscentra (sl. 1). Samo "telo" bregaste u stvari je dugačka metalna osovina koja se rotira pokretana snagom motora. Međutim, na nekoliko se mesta oko te osovine nalaze nepokretni (u odnosu na osovinu) ekscentri, odnosno bregovi. Rotiranje osovine uzrokuje i rotiranje tih bregova koji zbog svog ekscentričnog položaja u odnosu na osovinu izazivaju pravolinijsko kretanje tela na koje su naslonjeni. Tako rotacijom bregastog vratila uspevamo proizvesti pravolinijsko kretanje ventila, neophodno za njihov rad. 
 ​
Druga bitna karakteristika bregastog vratila u stvari je oblik samih ekscentara (bregova) i u tome se zapravo krije tajna rada ovog dela motora. Za uspešan rad motora jedna od najznačajnijih stvari je pravilno određivanje trenutka. Pre je bilo reči o preklapanju ventila, potom o pravilnom određivanju trenutka paljenja smeše, a sada to naglasiti kako je jedan od značajnijih trenutaka i pravilan rad ventila. Kada to kažemo, mislimo prvenstveno na brzinu kojom se oni otvaraju. Iz samog je oblika ekscentra vidljivo da njegov presek ima glavnu ulogu u načinu rada bregastog vratila, odnosno da će od njega zavisiti brzina otvaranja ventila. Osovine sa oštrim bregovima, jasno je, brže će otvoriti ventil. ​
Picture
​Nego, bregovi osovine nikada nisu u jednakom kontaktu s ventilima. Između njih se nalaze tzv. Podizači.  Oni zapravo služe kako bi ventil pravilnije pratio kretanje brega, odnosno kako bi se ono pravilno prenosilo na šipku podizača zavisno od konstrukcijije razvoda. Uzmimo za početak primer (jednostavnijeg) razvoda s bregastom osovinom u glavi motora (sl. 2a). Okretanje bregova osovine ovde se prenosi na "lončasti podizač  po kojemu breg u svom kretanju klizi. Lončasti podizač prenosi to kretanje na stablo ventila i otvara ga savladavajući silu njegove opruge. Nije potrebno posebno napominjati kako je ovde oblik bregova osovine primaran parametar govorimo li o brzini rada ventila. Nego, posao bregastog vratila niti izdaleka nije završen kada se ventil otvori. Potrebno ga je i zatvoriti, a za to se brine opruga koja preko podizača pritiska stablo ventila na breg osovine. Ovde je značajno uzeti u obzir da taj povratak ne sme biti prebrz i da mora biti u potpunosti kontrolisan želimo li izbeći da ventil pri zatvaranju udari u svoj ležaj, nakon čega bi se počeo odbijati itd. 

​​Druga (zastarela) konstrukcija razvoda ona je s bregastim vratilom smeštenim "sa strane", odnosno u bloku motora (sl. 2b). Ovakva se verzija koristila u nekadašnjim motorima, sve do masovnijeg uvođenja u proizvodnju viševentilskih motora (3, 4 ili  5 ventila po cilindru). 
Princip rada i ovde je isti, s tom razlikom što bregasto vratilo sada pokreće podizač ali on zatim podiže "šipku podizača. Pravolinijsko kretanje šipke potom se prenosi na tzv. "klackalicu" koja na kraju pokreće ventil. Najzastupljeniji je način pokretan zupčastim remenom, potom sledi onaj s lancem, a poznajemo i razvode sa zupčanicima.

Pogon bregastog vratila

​U slučaju da je bregasto udaljeno od kolenastog vratila, za pogon se koristi lančanici i lanac ili nazubljeni remen sa remenicama. Lančanik na bregastom vratilu ima dva puta više zubaca od onog koji je na kolenastom vratilu. Kada kolenasto nije mnogo udaljeno bregastog vratila, onda se
sinhronizacija njihovih okretanja obavlja na taj način što se podesi da oznake na lančanicima budu jedna prema drugoj, i to na pravoj koja prolazi
kroz ose vratila. ​Kod novijih (brzohodnijih) motora pogon bregastog vratila obavlja se preko specijalnog nazubljenog remena.

​Uloga bregastog vratila

Bregasto vratilo je ključna komponenta razvodnog mehanizma, zadužena za precizno upravljanje otvaranjem i zatvaranjem ventila u motoru sa unutrašnjim sagorevanjem. Oblik i položaj bregova na vratilu igraju presudnu ulogu u definisanju performansi motora, efikasnosti sagorevanja i ukupne pouzdanosti.
  1. Funkcija bregova:
    • Bregovi na bregastom vratilu svojim oblikom i profilom direktno određuju:
      • Vreme otvaranja i zatvaranja ventila: Kada će ventil početi da se otvara i koliko dugo će ostati otvoren.
      • Visinu podizanja ventila: Koliko će se ventil otvoriti, što utiče na količinu smeše goriva i vazduha koja ulazi u cilindar, ili sagorelih gasova koji izlaze.
    • Oblik bregova je pažljivo projektovan kako bi se postigao optimalan balans između snage, ekonomičnosti i emisije štetnih gasova.
  2. Vremensko usklađivanje:
    • Bregasto vratilo je sinhronizovano sa radilicom preko zupčastog kaiša, lanca ili zupčanika. Ova sinhronizacija osigurava da ventili rade u savršenoj koordinaciji sa položajem klipa u cilindru.
    • Tačna koordinacija obezbeđuje da:
      • Usisni ventil bude otvoren tokom usisnog takta.
      • Izduvni ventil bude otvoren tokom izduvnog takta.
  3. Uticaj na performanse:
    • Profil brega može biti dizajniran da odgovara specifičnim potrebama motora:
      • Sportski motori: Imaju agresivniji profil bregova koji omogućava duže otvaranje ventila i veće podizanje, čime se povećava količina vazduha i goriva u cilindru, što rezultira većom snagom.
      • Motori za ekonomičnu vožnju: Imaju blagi profil bregova koji smanjuje potrošnju goriva i emisiju štetnih gasova, zadržavajući optimalnu snagu za svakodnevnu vožnju.
  4. Savremeni sistemi (VVT):
    • Moderni motori često koriste sisteme kao što su VVT (Variable Valve Timing), koji omogućavaju prilagođavanje rada bregova tokom vožnje.
    • Ovo omogućava optimizaciju ventilnog tajminga za različite uslove rada motora, kao što su visok broj obrtaja, ubrzanje ili štedljiva vožnja.
Bregasto vratilo, zajedno sa oblikom bregova, predstavlja srce razvodnog mehanizma. Njegova precizna konstrukcija i usklađenost sa ostalim komponentama motora ključni su za postizanje ravnoteže između performansi, efikasnosti i trajnosti motora.

Neispravnosti bregastog vratila

​Deformacija (savijanje) bregastog vratila
• Trošenje bregova(ekscentara)
• Oštećenje ležajeva bregastog vratila
• Trošenje zubaca na zupčaniku ili lančaniku ili njihovo pucanje(izaziva poremećaj u razvodu)

Ventili i klackalice

Picture
​Ventilski sklop se sastoji od ventila opruga i osigurača. Uloga ventila je da regulišu punjenje i pražnjenje ventila. Bregasto vratilo koje dobija pogon preko zupčastog kaiša sa kolenastog vratila, podsredstvom bregova koji deluju na klackalicu u tačno određenom trenutku otvaraju odgovarajući ventil usisni ili izduvni. U jednom ciklusu svaki od ventila se otvori samo jednom, što znači da se bregasta osovina u svakom ciklusu obrne jednom za razliku od kolenastog vratila koje se u svakom ciklusu obrne dva puta.
Ventil se zatvara pomoću opruge i potrebno je da potpuno nalegne na sedište ventila kako bi prostor za sagorevanje bio potpuno zatvoren. 

Neispravnosti ventilskog sklopa

Najčešće neispravnosti ventilskog sklopa su:
  • Nepropisan zazor ventila
  • Loše zatvaranje(zaptivanje) ventila pri otvaranju i zatvaranju
  • Trošenje i ovalnost naležuće površine

​Održavanje i neispravnosti razvodnog mehanizma

Razvodni mehanizam igra ključnu ulogu u funkcionisanju motora, pa njegovo pravilno održavanje i pravovremeno otklanjanje neispravnosti mogu značajno produžiti životni vek motora i poboljšati njegove performanse. U nastavku su objašnjeni uobičajeni problemi, uzroci i preporuke za održavanje.
Uobičajene neispravnosti
  1. Istrošeni ili oštećeni bregovi na bregastom vratilu:
    • Simptomi: Smanjena snaga motora, neravnomeran rad u praznom hodu, povećana buka iz gornjeg dela motora.
    • Uzrok: Nedovoljno podmazivanje, korišćenje nekvalitetnog ulja ili prekomerna eksploatacija.
    • Rešenje: Zameniti oštećene bregove ili celo bregasto vratilo. Redovno proveravati nivo i kvalitet ulja.
  2. Habanje podizača ventila (tapkanja):
    • Simptomi: Povećana buka tokom rada motora, smanjena efikasnost sagorevanja.
    • Uzrok: Prirodno habanje usled duže upotrebe ili nepravilan rad ventila.
    • Rešenje: Proveriti i po potrebi zameniti podizače ventila. U nekim slučajevima, potrebno je prilagoditi zazor ventila.
  3. Problemi sa zupčastim kaišem ili lancem:
    • Simptomi: Motor neće da upali, nepravilan rad, čudni zvuci iz motora.
    • Uzrok: Istrošen ili slomljen kaiš/lanac, nepravilan zatezač.
    • Rešenje: Redovno menjati kaiš ili lanac prema preporukama proizvođača. Proveriti zatezače i remenice.
  4. Zaglavljivanje ventila:
    • Simptomi: Gubitak kompresije, smanjena snaga, motor teško startuje.
    • Uzrok: Nakupljanje ugljenika, oštećenja ili korozija na ventilu.
    • Rešenje: Čišćenje ventila i sedišta ventila, u ozbiljnijim slučajevima njihova zamena.
  5. Neispravno podešavanje ventilnog zazora:
    • Simptomi: Buka iz ventila, smanjenje performansi, povećana potrošnja goriva.
    • Uzrok: Pogrešno podešavanje zazora usled habanja komponenti.
    • Rešenje: Podešavanje zazora prema specifikacijama proizvođača.

​Saveti za održavanje

  • Redovna zamena ulja i filtera:
    • Koristiti ulje odgovarajuće viskoznosti i kvaliteta prema preporukama proizvođača motora.
    • Redovno proveravati nivo ulja kako bi se izbeglo habanje bregova i podizača.
  • Kontrola zupčastog kaiša ili lanca:
    • Zupčasti kaiš obično treba menjati svakih 60.000–100.000 km, dok lanac traje duže, ali ga je potrebno redovno proveravati.
    • Obratiti pažnju na znakove istrošenosti, kao što su pukotine ili produženje lanca.
  • Čišćenje ventila i komora za sagorevanje:
    • Periodično uklanjati nakupljeni ugljenik sa ventila i komora za sagorevanje kako bi se poboljšala efikasnost motora.
  • Provera zazora ventila:
    • Na motorima koji nemaju hidraulične podizače ventila, potrebno je ručno podešavanje zazora prema specifikacijama.
  • Praćenje zvukova motora:
    • Obratiti pažnju na neuobičajene zvuke kao što su kuckanje ili zveckanje, što može ukazivati na habanje ili probleme sa podešavanjem.

Zaključak

​Redovno održavanje i pravovremena identifikacija problema razvodnog mehanizma ključni su za dugotrajan i pouzdan rad motora. Ulaganje u kvalitetno ulje, komponente i servisiranje može značajno smanjiti troškove budućih popravki i produžiti vek trajanja motora.

​Objašnjenje različitih tipova razvodnih mehanizama

Razvodni mehanizam dolazi u različitim konfiguracijama, od kojih svaka ima specifične prednosti i mane. Najčešće korišćeni tipovi razvodnih mehanizama su SOHC (Single Overhead Camshaft) i DOHC (Double Overhead Camshaft). Pored ovih, postoje i tradicionalniji sistemi kao što su OHV (Overhead Valve) i savremeni koncepti sa promenljivim upravljanjem ventila.
1. SOHC (Single Overhead Camshaft)SOHC sistem koristi jednu bregastu osovinu postavljenu iznad cilindara koja kontroliše i usisne i izduvne ventile.
Prednosti:
  • Jednostavnija konstrukcija u poređenju sa DOHC sistemom.
  • Manji broj pokretnih delova, što često smanjuje troškove proizvodnje i održavanja.
  • Niža masa, što može doprineti boljoj efikasnosti goriva.
Mane:
  • Ograničen kapacitet za kontrolu velikog broja ventila, što može ograničiti performanse motora na višim obrtajima.
  • Manje fleksibilan u prilagođavanju performansi u poređenju sa DOHC sistemima.
2. DOHC (Double Overhead Camshaft)DOHC sistem koristi dve bregaste osovine po glavi cilindra — jednu za kontrolu usisnih ventila i drugu za kontrolu izduvnih ventila. Ovaj sistem se često koristi kod savremenih motora visokih performansi.
Prednosti:
  • Omogućava upotrebu većeg broja ventila po cilindru (obično 4 ili više), što poboljšava protok smeše goriva i vazduha.
  • Bolja efikasnost sagorevanja i povećana snaga na višim obrtajima.
  • Veća fleksibilnost u dizajnu komora za sagorevanje, što može poboljšati ukupne performanse.
Mane:
  • Složenija konstrukcija, što povećava troškove proizvodnje i održavanja.
  • Veća masa u poređenju sa SOHC sistemima, što može negativno uticati na efikasnost goriva.
  • Potrebna je preciznija kalibracija, što povećava troškove servisiranja.
3. OHV (Overhead Valve) ili "Pushrod" sistemKod OHV sistema, bregasto vratilo je postavljeno unutar bloka motora i koristi štapove za pokretanje ventila. Ovaj sistem je popularan kod starijih motora i nekih modernih motora sa velikim zapreminama.
Prednosti:
  • Kompaktna konstrukcija omogućava manju visinu motora, što je pogodno za određene vrste vozila.
  • Robustan dizajn sa dobrim momentom obrtanja na niskim obrtajima.
Mane:
  • Ograničena efikasnost na višim obrtajima zbog povećane mase pokretnih delova.
  • Manje precizna kontrola vremena otvaranja i zatvaranja ventila u poređenju sa SOHC i DOHC sistemima.
4. Razvodni mehanizmi sa promenljivim upravljanjem ventilaSavremeni sistemi, poput VVT (Variable Valve Timing) i VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control), omogućavaju dinamičko podešavanje vremena otvaranja i zatvaranja ventila u zavisnosti od režima rada motora.
Prednosti:
  • Poboljšana efikasnost goriva i snaga kroz širok spektar obrtaja.
  • Smanjena emisija izduvnih gasova.
  • Bolja prilagodljivost različitim uslovima vožnje.
Mane:
  • Veća složenost i viši troškovi proizvodnje i održavanja.
  • Veća osetljivost na kvalitet ulja i redovno održavanje.

Zaključak

Različiti tipovi razvodnih mehanizama pružaju balans između performansi, efikasnosti i troškova. SOHC i DOHC su najčešće korišćeni sistemi, dok OHV i sistemi sa promenljivim upravljanjem ventila nude specifične prednosti za određene primene. Razumevanje ovih razlika pomaže u izboru pravog tipa razvodnog mehanizma u zavisnosti od zahteva aplikacije ili vozila.

Pitanja za lekciju: Razvodni mehanizam

  • Šta je razvodni mehanizam?
  • Nabroj delove razvodnog mehanizma.
  • Opiši pogon mehanizma, nabroj i navedi prednosti i mane.
  • Uloga bregastog vratila.
  • Neispravnosti bregastog vratila.
  • Tok snage i delovi razvodnog mehanizma kada je bregasta u bloku motora.
  • Tok snage i delovi razvodnog mehanizma kada je bregasta u glavi motora.
  • Neispravnosti ventilskog sklopa.
  • Razlika između SOHC i DOHC razvodnih mehanizama.
  • Kako se vrši podešavanje zazora ventila?
  • Koje su prednosti i mane pogona razvodnog mehanizma zupčastim kaišem?
  • Kako oblik bregova na bregastom vratilu utiče na performanse motora?
pokretni_delovi_motora_i_njihove_neispravnosti.pdf
File Size: 1551 kb
File Type: pdf
Download File
Prethodno
​<| Pokretni delovi motora