moottorin venttiilit ovat mekaanisia osia, joita käytetään polttomoottoreissa sallimaan tai rajoittamaan nesteen tai bensiinin virtausta polttokammioihin tai-sylintereihin koko moottorin toiminnan ajan. Toiminnallisesti ne suorittavat samalla tavalla monia erilaisia venttiilejä, että ne estävät tai läpäisevät mennä virtauksen, mutta ne voivat olla pohjimmiltaan mekaaninen laite, joka on yhteydessä eri moottorin komponenttien koostuu keinusormet niin voi avata ja sulkea oikea kokoelma ja oikea ajoitus.
aikajakson moottoriventtiili saattaa viitata myös eräänlaiseen takaiskuventtiiliin, jota käytetään ilman ruiskutukseen osana autojen päästöjenrajoitus-ja pakokaasupolttoaineen takaisinkierrätysrakenteita. Tällaista moottoriventtiiliä ei enää käsitellä tässä artikkelissa.
moottoriventtiilit ovat arkipäivää monenlaisille polttomoottoreille riippumatta siitä, käyvätkö ne bensiinistä, kuten polttoaineesta, dieselistä, kerosiinista, yrttipolttoaineesta (LNG) tai propaanista (LP). Moottorityypit vaihtelevat käyttämällä monenlaisia sylintereitä, jotka ovat polttokammioita, jotka tuottavat sähköä bensiinin sytytyksestä. Ne lisäksi vaihtelevat kautta toimintamuoto (2-sykli tai 4-sykli), ja suunnittelun sijoitus venttiilit moottorin sisällä .
tässä artikkelissa kuvataan lyhyesti moottoriventtiilien toimintaa tavallisissa polttomoottoreissa sekä esitellään faktoja venttiilien tyylistä, rakenteesta ja materiaaleista. Lisää faktoja eri noin muita venttiilityyppejä voi löytyä liittyvä manuaalinen ymmärtäminen Venttiilit.
Moottoriventtiilien nimikkeistö
useimmat moottoriventtiilit on suunniteltu poppet-muotiventtiileiksi niiden ylös-ja alaspäin suuntautuvan poksahteluliikkeen vuoksi, ja niille on ominaista kartiomainen profiiliventtiilin pää, joka sopii koneistettua venttiilinistuinta kohti sulkemaan nesteiden tai kaasujen kulun. Niitä kutsutaan myös sieniventtiileiksi venttiilipään eksklusiivisen muodon vuoksi. Kuvassa 1 esitetään tyypillisen Moottorin venttiilin poikkeuskertoimien nimikkeistö.
kaavio, jossa on poppettiventtiilin nimikkeistö.
Kuva 1-yleisen poppet-tyylisen moottoriventtiilin nimikkeistö.
tärkeimmät tekijät ovat venttiilin varsi ja venttiilin Pää. Pää sisältää filee, joka johtaa suoraan istuimen kasvot, joka on koneistettu kohdennetulla asenteella terve koneistus venttiili istuin, johon se muoto. Istuma venttiilin Kasvot venttiilin istuin on mitä tarjoaa Tiiviste venttiilin palamisjännitystä vastaan.
venttiilin varsi yhdistää venttiilin moottorin sisällä oleviin mekaanisiin elementteihin, jotka käyttävät venttiiliä, luomalla varren kuljettamiseen tarvittavan voiman venttiilijousen aiheuttamaa istuinjännitystä vastaan. Keeper groovea käytetään säilyttämään jousi toiminnassa, ja venttiilin varren kärki kosketetaan toistuvasti keinuvarren, tappin tai nostimen avulla, joka vaikuttaa venttiiliin.
moottorin käyttö
neljässä stoke-tai 4 – syklisessä polttomoottorissa on kahdenlaisia venttiilejä: imuventtiili ja pakoventtiili. Imuventtiilit avataan, jotta ilma-bensiiniseos kulkeutuu moottorin sylintereihin ennen puristusta ja sytytystä, kun taas pakoventtiilit ovat auki, jotta pakokaasut voidaan poistaa polttotekniikasta sytytyksen jälkeen.
tavallisessa käytössä moottorin sisällä oleva kampiakseli, johon männät on kiinnitetty, on kytketty nokka-akseliin osana Moottorin venttiilijunajärjestelyä. Kampiakselin liike siirtää liikettä nokka-akselille ajoitusketjun, Jakohihnan tai erilaisen Vaihdemekanismin kautta. Kampiakselin asennon (joka määrittää männän sijainnin sylinterissä) ja nokka-akselin sijainnin (joka määrittää sylinterin venttiilien sijoittelun) ajoitus ja linjaus on olennaisen tärkeää paitsi moottorin huipputehon kannalta, myös liiallisen puristusmoottorin mäntien ja venttiilien häiriöiden välttämiseksi.
imujaksossa kulutussylinterin mäntä kiertyy alaspäin kulutusventtiilin auetessa. Männän liike luo huonon jännityksen, joka mahdollistaa ilman ja polttoaineen yhdistelmän vetämisen sylinteriin. Juuri kun mäntä saavuttaa alimman toiminnon sylinterin sisällä (kutsutaan takapuolen hyödyttömäksi keskikohdaksi), kulutusventtiili sulkeutuu. Puristussyklissä imuventtiili suljetaan sylinterin tiivistämiseksi, koska mäntä nousee sylinterin sisällä korkeimpaan toimintoon (jota kutsutaan Pinnaclen hyödyttömäksi keskukseksi), joka pakkaa ilma-kaasuseoksen vähäisessä määrin. Tämä puristusliike tarjoaa paremman jännityksen mäntää kohtaan, kun polttoaine sytytetään seoksen esilämmityksen lisäksi polttoaineen vihreän palamisen helpottamiseksi. Tehosyklissä ilma-polttoaineyhdistelmä syttyy, jolloin syntyy räjähdys, joka pakottaa männän takapedaalin alimpaan asentoon ja siirtää ilma-bensiiniseosta polttamalla käynnistetyn kemiallisen sähkön kampiakselin pyörimisliikkeeseen. Pakosyklissä mäntä nousee taas ylöspäin sylinterin sisällä samalla kun kulutusventtiili pysyy kiinni ja pakoventtiili on nyt auki. Männän avulla syntyvä paine auttaa pakottamaan pakokaasut ulos sylinteristä pakoventtiilin kautta pakosarjaan. Pakosarjaan on kytketty pakokaasuvempain, kiinteä putkisto, joka sisältää äänenvaimentimen akustisen melun vähentämiseksi ja katalysaattorijärjestelmän Moottorin palamisesta aiheutuvien päästöjen hallitsemiseksi. Kun mäntä saavuttaa sylinterin huipun pakosyklin sisällä, pakoventtiili alkaa sulkeutua ja kulutusventtiili alkaa avautua käynnistäen järjestelmän uudelleen. Huomaa, että sylinterin kulutuksen aiheuttama rasitus auttaa pitämään imuventtiilin auki ja puristussyklin korkea paine mahdollistaa molempien venttiilien pitämisen suljettuina.
moottoreissa, joissa on useampi kuin yksi sylinteri, samat neljä sykliä toistuvat jokaisessa sylinterissä kuitenkin jaksotettuina, jotta moottori osoittautuu helposti voimakkaaksi ja minimoi melun ja tärinän. Männän liikkeen, venttiilin liikkeen ja sytytyksen sekvensointi suoritetaan asianmukaisen mekaanisen suunnittelun ja sytytyssignaalien sähköisen ajoituksen avulla sytytystulpille, jotka sytyttävät ilma/polttoaine-aggregaatin.
Moottoriventtiilin liike
moottoriventtiilien liike työnnetään moottorin nokka-akselin avulla, joka sisältää sarjan lohkoja tai nokka-akseleita, joiden avulla venttiilin lineaarinen liike saadaan aikaan nokka-akselin pyörimisliikkeestä. Nokka-akselilla olevien nokkalokeroiden määrä on yhtä suuri kuin moottorin sisällä olevien venttiilien määrä. Kun nokka-akseli on sylinterinkannessa, moottoria kutsutaan yläpuoliseksi nokaksi (OHC); kun nokka-akseli on moottorilohkon sisällä, moottoria kutsutaan yläpuoliseksi venttiiliksi (OHV). Moottorin sijoittelusta riippumatta moottorin venttiilien ensisijainen liike tapahtuu nokka-ajon kautta vastakohtana nostimelle tai tappille, joka tuottaa paineen, joka painaa venttiilin runkoa vasten ja pakkaa venttiilijousen, jolloin poistetaan jousen jännitys, joka jatkaa venttiiliä suljetussa asennossa. Tämä venttiilin varren liike nostaa venttiilin pois sylinterinkannessa olevasta istuimesta ja avaa venttiilin. Kun nokka-akseli pyörii edelleen ja nokka-lohko toimii niin, että eksentrinen komponentti ei ole nyt viipymättä kosketuksissa nostimeen tai tappiin, jousivoima sulkee venttiilin, koska venttiilin varsi kulkee nokan korun keskiosassa.
Venttiilinvarren ja keinukahvan tai nokan välisen asianmukaisen välyksen säilyttäminen on erittäin tärkeää venttiilien asianmukaisen toiminnan kannalta. Teräselementtien laajentamiseen halutaan jonkinlainen vähimmäisvara moottorin lämpötilan noustessa jossain vaiheessa toimintaa. Erityiset välysarvot vaihtelevat moottorista toiseen, ja jos oikea välys ei pysy, sillä on äärimmäiset vaikutukset moottorin toimintaan ja yleiseen suorituskykyyn. Jos venttiilien välys on aivan liian suuri, venttiilit avautuvat myöhemmin kuin optimaalisesti ja voivat olla lähes nopeampia, mikä voi vähentää moottorin yleistä suorituskykyä ja kasvattaa moottorin melua. Jos venttiilien välys on aivan liian pieni, venttiilit eivät enää lähesty kokonaan, mikä voi johtaa puristuksen puutteeseen. Hydrauliset venttiilinnostimet ovat itsekompensoivia ja voivat lykätä venttiilien välyksen muutosten tarvetta.
nykyaikaisissa polttomoottoreissa voidaan käyttää muotoiluun ja ohjelmistoon perustuvaa sylinterin mukaista venttiilivalikoimaa. Pienemmissä moottoreissa ja ruohonleikkureissa käytettävissä moottoreissa voi myös olla kätevimmin yksi kulutusventtiili ja yksi pakoventtiili. Suuremmat autojen moottorit yhdessä neli -, 6-tai kahdeksansylinteristen moottoreiden kanssa voivat käyttää 4 venttiiliä sylinterin mukaan tai silloin tällöin 5.
Moottorin Venttiilimateriaalit
moottoriventtiilit ovat yksi polttomoottoreiden osista, jotka ovat erityisen rasittuneita. Moottorin luotettavan toiminnan vaatiminen edellyttää, että moottorin venttiilit kestävät toistuvaa ja taukoamatonta altistumista korkeille lämpötiloille, palotilan korkeille paineille sekä Moottorin dynamiikan mekaanisille kuormituksille ja rasituksille.
polttomoottoreiden kulutusventtiileihin kohdistuu huomattavasti vähemmän lämpöjännitystä venttiilin avulla kuluvan ilma/bensiini-aggregaatin jäähdytystuloksen vuoksi kulutussyklin aikana. Pakokaasuventtiilit altistetaan vertailun kautta suuremmille lämpöpainealueille siten, että ne ovat pakokaasuväylän sisällä koko Moottorin pakojakson ajan. Lisäksi todellisuus, että pakoventtiili on auki pakosyklin aikana ja nyt ei ole kosketuksissa Sylinterikannen kanssa, tarkoittaa, että palopinnan ja venttiilipään pienemmällä lämpömassalla on enemmän kykyä nopeaan lämpötilan muutokseen.
imuventtiilit valmistetaan alhaisempien käyttölämpötilojensa vuoksi tyypillisesti kromi -, nikkeli-tai volframimetallista. Korkeamman lämpötilan pakoventtiileissä voidaan käyttää myös kuumuutta kestäviä metalleja yhdessä nichrome‑, pii-kromi-tai koboltti-kromiseosten kanssa.
korkeampiin lämpötiloihin peitetyt venttiilien pinnat saadaan toisinaan kestävämmiksi Hitsaamalla stelliittiä, joka on koboltin ja kromin seos, venttiilin pintaan.
muita moottoriventtiilien valmistukseen käytettäviä kangaslajeja ovat ruostumaton teräs, titaani ja tribaloy-seokset.
Venttiilinvalmistaja
lisäksi voidaan käyttää pinnoitteita ja pintakäsittelyjä moottoriventtiilien mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi ja ominaisuuksien parantamiseksi. Esimerkkejä tästä ovat kromipinnoitus, fosfaattipinnoitus, nitridipinnoitus ja pyörreviimeistely