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Funktionen von Stößeln, Schubstangen und Kipphebeln im Automobil

Jun 04, 2024

1. Die Funktion des Stößels besteht darin, den Schub der Nocke auf die Stößelstange oder den Ventilschaft zu übertragen, die Stößelstange oder das Ventil zu drücken, um die Kraft der Ventilfeder zu überwinden und sich zu bewegen, und gleichzeitig die seitliche Kraft aufzunehmen, die von der Nockenwelle ausgeübt wird, wenn sie sich dreht. Seine Einbauposition ist das Führungsloch, das an dem entsprechenden Teil des Zylinderblocks oder des Zylinderkopfs gebohrt ist, und besteht normalerweise aus Nickel-Chrom-legiertem Gusseisen oder kaltgeschocktem legiertem Gusseisen.

 

Stößel können in drei Typen unterteilt werden: normale Stößel, hydraulische Stößel und Rollenkipphebelstößel.

 

1) Gewöhnliche Stößel Gewöhnliche Stößel gibt es in drei Formen: pilzförmige Stößel, Tonnenstößel und Rollenstößel. Pilzförmige und Tonnenstößel sind hohl, was ihr Eigengewicht verringern kann; Rollenstößel haben Linienkontakt und die Rolle kann frei rollen, was den Verschleiß verringern kann. Gewöhnliche Stößel sind alle starre Strukturen und können das Ventilspiel nicht automatisch beseitigen. Daher muss bei Motoren mit gewöhnlichen Stößeln das Ventilspiel eingestellt werden.

 

2) Eigenschaften von hydraulischen Stößeln. Der größte Vorteil von hydraulischen Stößeln gegenüber gewöhnlichen Stößeln besteht darin, dass sie das Ventilspiel des Motors beseitigen können, ohne das Ventilspiel einstellen zu müssen. Gleichzeitig können hydraulische Stößel auch das Übertragungsgeräusch des Motorventilmechanismus verringern.

 

3) Aufbau von hydraulischen Stößeln. Der Stößelkörper ist durch die obere Abdeckung und den Zylinder zu einem Stück verschweißt und kann sich im Stößelkörperloch des Zylinderkopfs auf und ab bewegen. Das innere Loch und der äußere Kreis der Hülse sind fein geschliffen. Der äußere Kreis entspricht dem Führungsloch im Stößel und das innere Loch entspricht dem Kolben. Beide können sich relativ zueinander bewegen. An der Unterseite des Hydraulikzylinderkörpers ist eine Ausgleichsfeder angebracht, um das Kugelventil gegen den Ventilsitz des Kolbens zu drücken. Sie kann auch die Oberseite des Stößels und die Nockenoberfläche in engem Kontakt halten, um das Ventilspiel zu beseitigen. Wenn das Kugelventil das mittlere Loch des Kolbens schließt, kann der Stößel in zwei Ölkammern unterteilt werden, die obere Niederdruckölkammer und die untere Hochdruckölkammer; wenn das Kugelventil geöffnet wird, wird eine Durchgangskammer gebildet.

 

2. Die Funktion der Schubstange besteht darin, den von der Nockenwelle über den Stößel übertragenen Schub auf den Kipphebel im Ventiltrieb des obenliegenden Ventils und der unteren Nockenwelle zu übertragen. Die Schubstange ist der biegsamste und schlankeste Teil im Ventiltrieb. Seine allgemeine Struktur umfasst drei Teile: einen oberen konkaven Kugelkopf, einen unteren konvexen Kugelkopf und eine Hohlstange. Die Schubstange besteht normalerweise aus kaltgezogenem nahtlosem Stahlrohr und einige bestehen aus Hartaluminium. Die massive Schubstange aus Stahl wird im Allgemeinen mit der Kugelstütze zu einem Ganzen geformt und dann wärmebehandelt; die beiden Enden der massiven Schubstange aus Hartaluminium sind mit Stahlstützen ausgestattet, und die oberen und unteren Enden sind mit dem Stangenkörper zu einem Stück geformt; der Kugelkopf und der Stangenkörper des ersteren sind als Ganzes geschmiedet, und die beiden Enden des letzteren sind mit dem Stangenkörper verschweißt und zusammengepresst. Obwohl es gewisse Unterschiede in der Strukturform gibt, sind die Anforderungen an die Schubstange dieselben, d. h. geringes Gewicht und hohe Steifigkeit. Um die korrekte Abstimmung von Stößelstange, Kipphebel und Stößel zu gewährleisten, wird im Allgemeinen am oberen Ende der Stößelstange ein konkaves Kugelgelenk aus Stahl angeschweißt, das zum Kugelkopf der Einstellschraube des Kipphebels passt; am unteren Ende ist ein Kugelgelenk angeschweißt, das in der konkaven Kugellageraufnahme des Stößels gelagert ist.

 

3. Die Funktion des Kipphebels besteht hauptsächlich darin, die Richtung der Kraftübertragung zu ändern. Der Kipphebel entspricht einer Hebelstruktur, die die Richtung der Schubstangenkraft ändert und sie auf das hintere Ende des Ventilschafts überträgt, um das Ventil zu öffnen. Der Hub des Ventils wird durch das Verhältnis der Armlängen auf beiden Seiten (das sogenannte Kipphebelverhältnis) geändert. Der Ventilkipphebel wird im Allgemeinen in unterschiedlichen Längen hergestellt, wobei der Arm auf der Seite in der Nähe des Ventils 30 % bis 50 % länger ist als der Arm auf der Seite in der Nähe der Schubstange, sodass ein größerer Ventilhub erzielt werden kann.

 

Kipphebel können in normale Kipphebel und geräuschlose Kipphebel unterteilt werden.

 

1) Gewöhnliche Kipphebel, deren lange Enden das hintere Ende des Ventils mit einer bogenförmigen Arbeitsfläche berühren, um das Ventil zu drücken. Am Ende des kurzen Arms befinden sich Schraubenlöcher zum Anbringen von Einstellschrauben und Kontermuttern zum Einstellen des Ventilspiels. Der Kugelkopf der Schraube ist mit dem konkaven Kugelsitz oben an der Stößelstange verbunden. Die Kontaktspannung dieses Verbindungsteils ist hoch und es kommt zu relativem Schlupf und starkem Verschleiß, weshalb an diesem Teil häufig Hartlegierungen angeschweißt werden. Da der Arm am Ende in der Nähe des Ventils lang ist, können die Bewegungsdistanz und die Beschleunigung beweglicher Teile wie Stößelstangen und Stößel bei einem bestimmten Ventilhub verringert werden, wodurch die Trägheitskraft verringert wird. Im Kipphebel befindet sich normalerweise ein Ölkanal, der mit der Mitte der Kipphebelwelle verbunden ist. Das unter Druck stehende Öl füllt die Mitte der Kipphebelwelle und fließt aus dem Ölloch des Kipphebels heraus, um Teile wie den Stößel und das Ventilschaftende zu schmieren.

 

2) Geräuschloser Kipphebel. Einige ausländische Motoren verwenden geräuschlose Kipphebel. Der Hauptzweck besteht darin, das Ventilspiel zu beseitigen und das erzeugte Aufprallgeräusch zu reduzieren. Die Hauptstruktur ist der konvexe Ring. Der konvexe Ring verwendet ein Ende des Kipphebels als Drehpunkt und ruht auf der Endfläche des Ventilschafts. Wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet, drückt der Kolben unter der Wirkung der Feder den konvexen Ring nach außen, wodurch das Ventilspiel beseitigt wird. Wenn das Ventil geöffnet wird, bewegt sich die Schubstange nach oben, um den Kipphebel zu drücken, und der Kipphebel hat über den konvexen Ring Kontakt mit der Endfläche des Ventilschafts, sodass das Ventilspiel beseitigt wird.

3) Die Kipphebelbaugruppe umfasst hauptsächlich eine Kipphebelwelle, eine Kipphebelwellenhalterung, eine Kipphebelbuchse, einen Kipphebel, eine Begrenzungsfeder, eine Befestigungsschraube, eine Kontermutter und eine Einstellschraube.

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