ventily motoru jsou mechanické součásti používané ve spalovacích motorech, které umožňují nebo omezují tok tekutiny nebo benzínu do a ze spalovacích komor nebo válců po celou dobu provozu motoru. Funkčně, provádějí podobně jako mnoho různých druhů ventilů v tom, že blokují nebo procházejí proudem, ale, mohou to být v podstatě mechanické zařízení, které propojuje s různými součástmi motoru sestávajícími z kolébkových prstů, takže se lze otevírat a zavírat ve správné sbírce a se správným načasováním.
časový ventil motoru může také odkazovat na druh zpětného ventilu, který se používá pro vstřikování vzduchu jako součást struktury regulace emisí a recirkulace výfukového paliva v automobilech. Tento typ ventilu motoru již nebude v tomto článku řešen.
ventily motoru jsou samozřejmostí pro mnoho druhů spalovacích motorů, ať už běží z benzínu, jako je palivo, nafta, petrolej, bylinné palivo (LNG) nebo propan (LP). Typy motorů se pohybují pomocí široké škály válců, které jsou spalovacími komorami, které generují elektřinu ze zapalování benzínu. Dále se pohybují prostřednictvím formy provozu (2-cyklus nebo 4-cyklus) a prostřednictvím konstrukčního umístění ventilů uvnitř motoru .
tento článek stručně popisuje činnost ventilů motoru v běžných spalovacích motorech, jakož i současné skutečnosti o stylech ventilů a jejich konstrukci a materiálech. Další fakta týkající se různých přibližně jiných typů ventilů naleznete v našich souvisejících manuálních ventilech porozumění.
nomenklatura ventilů motoru
většina ventilů motoru je navržena jako módní ventily poppet kvůli jejich pohybu nahoru a dolů a charakteristice kuželovité Profilové hlavy ventilu, která vyhovuje obráběnému sedlu ventilu k utěsnění průchodu tekutin nebo plynů. Také se nazývají houbové ventily kvůli exkluzivní formě hlavy ventilu. Obrázek 1 označuje nomenklaturu výjimečných činitelů v typickém ventilu motoru.
Diagram zobrazující nomenklaturu chlopňového ventilu.
Obrázek 1-nomenklatura pro obecný ventil motoru ve stylu poppet.
primárními faktory jsou Dřík ventilu a hlava ventilu. Hlava obsahuje filé, které vede přímo do čela sedadla, která je obrobena cíleným přístupem ke zdravému obrábění sedla ventilu, ke kterému bude mít tvar. Usazení čela ventilu k sedlu ventilu je to, co zajišťuje těsnění ventilu proti spalovacímu namáhání.
Dřík ventilu spojuje ventil s mechanickými prvky uvnitř motoru, které pracují s ventilem prostřednictvím vytváření síly pro transport dříku proti sedacímu napětí, které zajišťuje ventilová pružina. Přidržovací drážka se používá k zachování funkce pružiny, a špička dříku ventilu je opakovaně kontaktována pomocí vahadla, zdvihák, nebo zvedák, který ovládá ventil.
provoz motoru
čtyři stoke nebo 4-cyklus spalovací motory používají dva primární druhy ventilů-sací ventil a výfukový ventil. Sací ventily jsou otevřeny, aby umožňovaly unášení směsi vzduchu a benzínu do válců motoru před kompresí a vznícením, zatímco výfukové ventily jsou otevřeny, aby umožnily vypuzení výfukových plynů ze spalovací techniky po zapálení.
v běžném provozu je klikový hřídel uvnitř motoru, ke kterému jsou písty připojeny, vázán na vačkový hřídel jako součást uspořádání ventilového vlaku pro motor. Pohyb klikového hřídele přenáší pohyb na vačkový hřídel prostřednictvím rozvodového řetězu, rozvodového řemene nebo jiného převodového mechanismu. Časování a zarovnání mezi polohou klikového hřídele (které stanoví polohu pístu ve válci) a umístěním vačkového hřídele (které určuje umístění ventilů pro válec) je nezbytné nejen pro špičkový výkon motoru, ale navíc, aby se zabránilo rušení mezi písty a ventily v motorech s nadměrným stlačením.
v sacím cyklu se píst spotřebního válce při otevření spotřebního ventilu pohybuje směrem dolů. Pohyb pístu vytváří špatné napětí, které umožňuje čerpat kombinaci vzduch / palivo do válce. Těsně poté, co píst dosáhne nejnižší funkce uvnitř válce (nazývané zadní zbytečný střed), se ventil spotřeby uzavře. V kompresním cyklu je sací ventil uzavřen, aby se utěsnil válec, protože píst stoupá uvnitř válce na nejvyšší funkci (nazývanou pinnacle useless center), která v malé míře stlačuje směs vzduch/plyn. Tento kompresní pohyb slouží k zajištění lepšího namáhání vůči pístu, zatímco palivo je zapáleno kromě předehřívání směsi, aby pomohlo při zeleném spalování paliva. Ve výkonovém cyklu je zapálena kombinace vzduch / palivo, která vytváří výbuch, který tlačí píst zpět do nejnižší polohy a přenáší chemickou elektřinu vypuštěnou spalováním směsi vzduch/benzín do rotačního pohybu klikového hřídele. Výfukový cyklus má píst opět stoupá vzhůru uvnitř válce, zatímco spotřeba ventil zůstává uzavřen a výfukový ventil je nyní otevřený. Tlak vytvořený pomocí pístu pomáhá vytlačovat výfukové plyny z válce přes výfukový ventil a do výfukového potrubí. K výfukovému potrubí je připojen výfukový přístroj, pevná trubka, která obsahuje tlumič výfuku pro snížení akustického hluku, a systém katalyzátoru pro řízení emisí ze spalování motoru. Jakmile píst dosáhne vrcholu válce uvnitř výfukového cyklu, výfukový ventil se začne zavírat a spotřebního ventilu začne otevírat, spuštění systému ještě jednou. Všimněte si, že tlak válce na spotřebu pomáhá zachovat otevřený sací ventil a vysoký tlak v kompresním cyklu umožňuje udržovat oba ventily zavřené.
u motorů, které mají více než jeden válec, se stejné čtyři cykly opakují v každém z válců, ale sekvenují se tak, aby motor prokázal snadnou pevnost a minimalizoval hluk a vibrace. Sekvenování pohybu pístu, pohybu ventilu a zapalování se provádí pomocí správné mechanické konstrukce a elektrického načasování zapalovacích signálů do zapalovacích svíček, které zapálí agregát vzduch/palivo.
pohyb ventilu motoru
pohyb ventilů motoru je tlačen pomocí vačkového hřídele motoru, který obsahuje řadu laloků nebo vaček, které slouží k vytvoření lineárního pohybu ventilu z otáčení vačkového hřídele. Počet vačkových laloků na vačkovém hřídeli se rovná rozsahu ventilů v motoru. Když je vačkový hřídel v hlavě válce, motor se nazývá rozložení horní vačky (OHC); zatímco vačkový hřídel je v bloku motoru, motor se nazývá rozložení horního ventilu (OHV). Bez ohledu na uspořádání motoru se primární pohyb ventilů motoru děje prostřednictvím vačkového pohonu v opozici vůči zvedáku nebo zdviháku, který poskytuje tlak, který tlačí na dřík ventilu a stlačuje pružinu ventilu, čímž se odstraní napětí pružiny, které pokračuje v ventilu v uzavřené poloze. Tento pohyb dříku ventilu zvedne ventil ze sedadla v hlavě válce a otevře ventil. Jakmile se vačkový hřídel dále otáčí a vačkový lalok působí, aby excentrická součást nyní nebyla neprodleně v kontaktu se zvedákem nebo zdvihákem, pružinové napětí uzavře ventil, protože Dřík ventilu jede na středové části vačkového laloku.
udržování správné vůle ventilu mezi dříkem ventilu a vahadlem nebo vačkou je nesmírně důležité pro správnou funkci ventilů. Určitá minimální vůle má umožnit zvětšení ocelových prvků, protože teplota motoru stoupá v určité fázi provozu. Specifické hodnoty vůle se pohybují od motoru k motoru a nedodržení správné vůle bude mít extrémní výsledky v provozu motoru a celkovém výkonu. Pokud je vůle ventilu příliš velká, pak se ventily otevřou později než optimálně a mohly by být téměř rychlejší, což může snížit celkový výkon motoru a růst hluku motoru. Pokud je vůle ventilu příliš malá, ventily již nebudou téměř úplně, což může mít za následek nedostatek komprese. Hydraulické zvedáky ventilů se samokompenzují a mohou odložit potřebu úprav vůle ventilu.
moderní spalovací motory mohou používat jedinečnou řadu ventilů v souladu s válcem spoléhajícím se na konstrukci a software. Menší motory spolu s motory používanými v sekačkách na trávu mohou mít také handiest jediný spotřební ventil a jeden výfukový ventil. Větší automobilové motory spolu se čtyřmi, 6 – nebo osmiválcové motory mohou používat 4 ventily podle válce nebo jednou za čas 5.
materiály ventilů motoru
ventily motoru jsou jednou ze součástí spalovacích motorů, které jsou zvláště namáhány. Požadavek na spolehlivý provoz motoru vyžaduje, aby ventily motoru byly schopny vykazovat odolnost proti opakovanému a nepřetržitému vystavení vysokým teplotám, vysokému tlaku ze spalovací komory a mechanickému zatížení a namáhání z dynamiky motoru.
spotřební ventily na spalovacích motorech jsou vystaveny mnohem menšímu tepelnému namáhání v důsledku výsledků chlazení přiváděného agregátu vzduch / benzín, který prochází pomocí ventilu v průběhu spotřebního cyklu. Výfukové ventily, prostřednictvím srovnání, jsou vystaveny vyšším rozsahům tepelného tlaku tím, že jsou uvnitř dráhy výfukových plynů během výfukového cyklu motoru. Kromě toho skutečnost, že výfukový ventil je otevřený během výfukového cyklu a nyní není v kontaktu s hlavou válců, znamená, že menší tepelná hmotnost spalovací plochy a hlavy ventilu má větší schopnost rychlé změny teploty.
sací ventily jsou vzhledem ke svým nižším provozním teplotám obvykle vyrobeny z materiálů, které zahrnují Chrom, nikl nebo wolframový kov. Výfukové ventily s vyšší teplotou mohou také používat tepelně odolnější kovy spolu s nichromem, křemík‑chrom, nebo slitiny kobaltu a chrómu.
ventilové plochy, které jsou odkryty vyšším teplotám, jsou příležitostně zvětšeny dlouhou životností svařováním stelitu, to je slitina kobaltu a chrómu, na čelní stranu ventilu.
jiné druhy tkanin používaných pro výrobu ventilů motoru se skládají z nerezové oceli, titanu a slitin tribaloy.
výrobce ventilů
kromě toho mohou být použity povlaky a povrchové úpravy pro zlepšení mechanických vlastností a vlastností ventilů motoru. Příklady toho se skládají z chromování, fosfátování, nitridového povlaku a vířivé úpravy