Distributia motoarelor in patru timpi

DEFINITIE: prin termenul "distributie" se defineste ansamblul organelor mecanice (arbore de distributie, tacheti, tije impingatoare, culbutori) care permit deschiderea si inchiderea supapelor de aspiratie si de evacuare la momente bine determinate de timp, conform ciclogramei distributie.

ALCATUIRE SI FUNCTIONARE: deschiderea supapelor de aspiratie si de evacuare este comandata prin arborele de distributie (sau axa cu came) care, la randul sau, este antrenat de catre arborele motor prin angrenare directa, prin intermediul unui lant sau a unei curele de distributie.

ARBORE DISTRIBUTIE: este realizat din otel calit sau din fonta speciala Arborii cu came prezinta anumite proeminente denumite came (egale ca numar cu supapele ce trebuie actionate) care comanda deschiderea supapelor in functie de schema de distributie dorita.

COMANDAREA SUPAPELOR: se realizeaza fie direct de catre camele arborilor cu came care actioneaza direct asupra cozilor supapelor, fie indirect prin intermediul tachetilor, culbutorilor si a tijelor impingatoare.

Ciclograma distributiei

Deschiderea si inchiderea supapelor nu are loc exact in momentul in care pistonul ajunge in PMS sau in  PMI. Astfel, pentru imbunatatirea prestatiilor de aspiratie si de evacuare aceste faze sunt fie anticipate, fie intarziate. In figura de mai sus este prezentat un grafic ce asociaza deschiderea supapei cu pozitia unghiulara a pistonului: acest grafic este denumit ciclograma distributiei si vizualizeaza atat avansul deschiderii cat si intarzierea inchiderii supapelor de aspiratie si de evacuare.

In tabelul de mai sus sunt prezentate unghiurile (de manivela) corespunzatoare avansului deschiderii si intarzierii inchiderii supapelor aflate in echiparea anumitor motoare pe benzina si diesel.

Tachetii hidraulici

ROL: utilizarea tachetilor hidraulici in locul celor traditionali, ca element de legatura dintre arborele cu came si supape, are rolul de a asigura reglarea automata a jocului de functionare dintre coada supapei si cama; functionarea acestora se bazeaza pe actiunea presiunii uleiului de ungere.

PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE: atunci cand supapa este inchisa, in camera delimitata de peretele mobil si partea fixa a tachetilor exista aceeasi presiune ca in circuitul de lubrifiere ce comunica cu aceasta camera prin intermediul unei supape cu bila fara retur; in aceste conditii, partea mobila se afla in contact cu elementul excentric, anuland astfel jocul; atunci cand elementul excentric incepe sa exercite o anumita presiune asupra tachetilor, supapa cu bila se inchide si, datorita incompresibilitatii a lichidului de lubrifiere aflat in camera, se previne deformarea tijelor, care, in practica, devin o piesa unitara permitand deschiderea supapei.

AVANTAJE: tachetii hidraulici anuleaza automat jocul functional al supapelor, garantand in timpul functionarii motorului un nivel scazut de zgomot si o reducere a lucrarilor de intretinere; aceste avantaje sunt mai evidente in cazul motoarelor dotate cu mai multe supape.

Supapele

ROL: asigura deschiderea si inchiderea, la momente bine stabilite, a canalizatiilor de aspiratie si de evacuare prezente in chiulasa siasigura etanseitatea camerei de ardere fata de canalizatiilor mai sus mentionate.

ALCATUIRE: o supapa este alcatuita din doua parti

• coada supapei care aluneca in interiorul ghidului supapei, o bucsa montata in chiulasa. Coada supapei "transmite" miscarea la talerul supapei;
• talerul supapei, cu rol de a asigura etanseitatea, prin asezarea pe scaunul supapei.

FUNCTIONARE: supapa se deschide deplasandu-se catre interiorul camerei de combustie, impinsa fiind de camele arborelui de distributie; revenirea supapelor este de obicei asigurat de un arc elicoidal. Deschiderea supapei catre interiorul cilindrului favorizeaza inchiderea etansa datorita presiunii din interiorul cilindrului care se opune deschiderii supapei.

DEZAVANTAJE: din punct de vedere functional, supapele trebuie sa reziste unor solicitari mecanice ridicate, cauzate de socurile aplicate scaunelor si nu trebuie sa se deformeze sub actionarea temperaturii inalte la care sunt supuse. Supapa de evacuare poate atinge cu usurinta temperatura de 750° C; eliminarea caldurii are loc prin contactul dintre coada supapei si ghidul acestuia si prin contactul dintre talerul sau si scaun.

In scopul favorizarii eliminarii caldurii se prefera utilizarea supapelor de evacuare cu diametru redus (in lipsa acestei posibilitati a se vor utiliza doua supape in loc de una) pentru a se obtine astfel o suprafata mai mica de contact cu gazele de evacuare, si cu cozi lungi, cu diametrul cozii marit astfel incat suprafata prin care este eliminata caldura spre ghidul supapei sa fie cat mai mare.