zawory silnika są elementami mechanicznymi wykorzystywanymi w silnikach spalinowych wewnętrznych, aby umożliwić lub ograniczyć przepływ płynu lub benzyny do iz komór spalania lub cylindrów przez cały czas pracy silnika. Funkcjonalnie, wykonują one podobnie do wielu różnych odmian zaworów w tym, że blokują lub przechodzą z przepływem, ale mogą być w zasadzie mechaniczne urządzenie, które łączy się z różnymi komponentami silnika składającymi się z palców wahacza, dzięki czemu można otwierać i zamykać w prawidłowej kolekcji iz właściwym czasem.
okres czasu zawór silnika może również odnosić się do rodzaju zaworu zwrotnego, który jest używany do wtrysku powietrza jako część struktur kontroli emisji i recyrkulacji spalin w samochodach. Ten rodzaj zaworu silnika nie będzie już omawiany w tym artykule.
zawory silnika są powszechne w wielu rodzajach silników spalinowych, niezależnie od tego, czy spływają z benzyny, takiej jak paliwo, olej napędowy, NAFTA, paliwo ziołowe (LNG) lub propan (LP). Rodzaje silników różnią się dzięki zastosowaniu szerokiej gamy cylindrów, które są komorami spalania, które wytwarzają energię elektryczną z zapłonu benzyny. Różnią się one dodatkowo formą pracy (2-Cykl lub 4-cykl) oraz konstrukcyjnym rozmieszczeniem zaworów wewnątrz silnika .
Ten artykuł w skrócie opisze działanie zaworów silnikowych w zwykłych silnikach spalinowych,a także przedstawi fakty na temat stylów zaworów oraz ich konstrukcji i materiałów. Więcej faktów dotyczących różnych typów zaworów można znaleźć w naszym powiązanym ręcznym zrozumieniu zaworów.
Nomenklatura zaworów silnika
Większość zaworów silnika jest zaprojektowana jako zawory grzybkowe ze względu na ich ruch w górę iw dół i charakterystyczną głowicę zaworu o Profilu stożkowym, która pasuje do obrabianego gniazda zaworu, aby uszczelnić Przejście płynów lub gazów. Nazywane są również zaworami grzybkowymi ze względu na ekskluzywną formę głowicy zaworu. Rysunek 1 przedstawia nomenklaturę dla wyjątkowych czynników w typowym zaworze silnika.
Schemat przedstawiający nazewnictwo grzybka.
Rysunek 1-Nomenklatura dla ogólnego zaworu silnika w stylu grzybkowym.
głównymi czynnikami są trzpień zaworu i głowica zaworu. Głowica zawiera filet, który prowadzi prosto do powierzchni siedzenia, która jest obrabiana w ukierunkowanym stosunku do zdrowego obróbki gniazda zaworu, do którego będzie w kształcie. Osadzenie czoła zaworu w gnieździe zaworu jest tym, co zapewnia uszczelnienie zaworu przed naprężeniami spalania.
trzpień zaworu łączy zawór z elementami mechanicznymi wewnątrz silnika, które obsługują zawór, tworząc siłę do transportu trzpienia przed naprężeniem siedzenia zapewnianym przez sprężynę zaworu. Rowek opiekuna służy do zachowania sprężyny w funkcji, a końcówka trzpienia zaworu jest wielokrotnie stykana za pomocą wahacza, popychacza lub podnośnika, który uruchamia zawór.
praca silnika
cztery lub czterosuwowe silniki spalinowe wykorzystują dwa podstawowe rodzaje Zaworów-zawór dolotowy i zawór wydechowy. Zawory dolotowe są otwierane, aby umożliwić dryft mieszanki powietrza / benzyny do cylindrów silnika przed zapłonem i zapłonem, podczas gdy zawory wydechowe otwierają się, aby umożliwić wydalenie gazów spalinowych z techniki spalania po zapłonie.
podczas zwykłej pracy wał korbowy w silniku, do którego przymocowane są tłoki, jest przywiązany do wałka rozrządu jako część układu układu zaworowego silnika. Ruch wału korbowego przenosi ruch na wałek rozrządu przez łańcuch rozrządu, pasek rozrządu lub inny mechanizm przekładniowy. Rozrząd i ustawienie między położeniem wału korbowego (które określa położenie tłoka w cylindrze) i położenie wałka rozrządu (które określa położenie zaworów w cylindrze) jest niezbędne nie tylko dla szczytowej wydajności silnika, ale dodatkowo, aby uniknąć zakłóceń między tłokami i zaworami w silnikach o nadmiernym sprężaniu.
w cyklu wlotowym tłok cylindra zużywającego przechodzi w dół, gdy otwiera się zawór zużywający. Ruch tłoka powoduje słabe naprężenie, które umożliwia wciągnięcie kombinacji powietrze / paliwo do cylindra. Tuż po tym, jak tłok osiągnie najniższą funkcję wewnątrz cylindra (zwaną tylnym środkiem), zawór zużycia zamyka się. W cyklu sprężania zawór wlotowy jest zamknięty w celu uszczelnienia cylindra, ponieważ tłok unosi się wewnątrz cylindra do najwyższej funkcji (zwanej pinnacle useless center), która w niewielkim stopniu spręża mieszankę powietrze/gaz. Ten ruch sprężania służy do oferowania lepszego naprężenia w kierunku tłoka, podczas gdy paliwo jest zapalane, a także wstępnego podgrzewania mieszanki, aby pomóc w zielonym spalaniu paliwa. W cyklu zasilania zapala się połączenie powietrze / paliwo, co powoduje eksplozję, która zmusza tłok do cofnięcia się do najniższego położenia i przenosi chemiczną energię elektryczną uruchamianą przez spalanie mieszanki powietrze / Benzyna do ruchu obrotowego wału korbowego. Cykl wydechowy ma tłok ponownie wznoszący się w górę wewnątrz cylindra, podczas gdy zawór zużycia pozostaje zamknięty, a zawór wydechowy jest teraz otwarty. Ciśnienie wytwarzane przez tłok pomaga wypchnąć gazy spalinowe z cylindra przez zawór wydechowy i do kolektora wydechowego. Podłączone do kolektora wydechowego są gadżety wydechowe, stałe rury, które zawierają tłumik, aby zmniejszyć hałas akustyczny, i układ katalizatora do zarządzania emisjami ze spalania silnika. Gdy tłok osiągnie szczyt cylindra wewnątrz cyklu wydechowego, zawór wydechowy zaczyna się zamykać, a zawór zużycia zaczyna się otwierać, uruchamiając system ponownie. Należy pamiętać, że odkształcenie butli na zużycie pomaga zachować otwarty zawór wlotowy, a wysokie ciśnienie w cyklu sprężania pozwala utrzymać oba zawory zamknięte.
w silnikach, które mają więcej niż jeden cylinder, identyczne cztery cykle powtarzają się w każdym z cylindrów, jednak są zsekwencjonowane, aby silnik okazał się wytrzymały i minimalizował hałas i wibracje. Sekwencjonowanie ruchu tłoka, ruchu zaworu i zapłonu odbywa się za pomocą odpowiedniej konstrukcji mechanicznej i elektrycznego rozrządu sygnałów zapłonowych do świec zapłonowych, które zapalają agregat powietrza/paliwa.
ruch zaworu silnika
ruch zaworów silnika jest popychany za pomocą wałka rozrządu silnika, który zawiera szereg krzywek lub krzywek, które służą do tworzenia liniowego ruchu zaworu z obrotu wałka rozrządu. Liczba krzywek krzywkowych na wałku rozrządu jest równa zakresowi zaworów w silniku. Gdy wałek rozrządu znajduje się w głowicy cylindrów, silnik nazywa się układem krzywki górnej (OHC); podczas gdy wałek rozrządu znajduje się w bloku silnika, silnik nazywa się układem zaworu górnego (OHV). Niezależnie od układu silnika, pierwotny ruch zaworów silnika odbywa się za pomocą krzywki jazdy w opozycji do podnośnika lub popychacza, który zapewnia ciśnienie, które naciska na trzpień zaworu i ściska sprężynę zaworu, usuwając w ten sposób napięcie sprężyny, która kontynuuje zawór w pozycji zamkniętej. Ten ruch trzpienia zaworu podnosi zawór z gniazda w głowicy cylindrów i otwiera zawór. Gdy wałek rozrządu obraca się dalej, a płat krzywki działa, aby element mimośrodowy nie miał natychmiastowego kontaktu z podnośnikiem lub popychaczem, naprężenie sprężyny zamyka zawór, ponieważ trzpień zaworu porusza się w centralnej części płata krzywki.
utrzymanie odpowiedniego luzu zaworowego między trzpieniem zaworu a wahaczem lub krzywką jest niezwykle istotne dla prawidłowego działania zaworów. W związku ze wzrostem temperatury silnika na pewnym etapie eksploatacji, konieczne jest uzyskanie minimalnego odstępu pozwalającego na powiększenie elementów stalowych. Specyficzne wartości luzu wahają się od silnika do silnika, a brak odpowiedniego luzu będzie miał ekstremalne skutki dla pracy silnika i ogólnej wydajności. Jeśli Luz zaworu jest zbyt duży, Zawory otworzą się później niż optymalnie i mogą być szybsze, co może zmniejszyć ogólną wydajność silnika i hałas silnika. Jeśli Luz zaworu jest po prostu zbyt mały, zawory nie będą już prawie całkowicie, co może skutkować brakiem sprężania. Hydrauliczne podnośniki zaworów są samokompensujące się i mogą wyeliminować potrzebę modyfikacji luzu zaworu.
nowoczesne silniki spalinowe mogą korzystać z jedynej w swoim rodzaju gamy zaworów zgodnie z cylindrem, opierając się na konstrukcji i oprogramowaniu. Mniejsze silniki wraz z tymi wykorzystywanymi w kosiarkach mogą również posiadać pojedynczy zawór poboru i jeden zawór wydechowy. Większe silniki samochodowe wraz z silnikami czterocylindrowymi, sześciocylindrowymi lub ośmiocylindrowymi mogą wykorzystywać 4 zawory w zależności od cylindra lub raz na jakiś czas 5.
materiały zaworów silnika
zawory silnika są jednym z elementów wewnętrznych silników spalinowych, które są szczególnie obciążone. Potrzeba niezawodnej pracy silnika dyktuje, że zawory silnika będą w stanie wyświetlać odporność na wielokrotne i ciągłe narażenie na wysoką temperaturę, wysokie ciśnienie z komory spalania oraz obciążenia mechaniczne i naprężenia wynikające z dynamiki silnika.
Zawory zużycia w silnikach spalinowych są poddawane znacznie mniejszym obciążeniom termicznym ze względu na wyniki chłodzenia agregatu powietrza/benzyny, który przechodzi za pomocą zaworu w trakcie cyklu zużycia. Zawory wydechowe, poprzez porównanie, są narażone na wyższe zakresy ciśnienia cieplnego poprzez zastosowanie bycia wewnątrz ścieżki spalin przez cały cykl wydechowy silnika. Ponadto rzeczywistość, że zawór wydechowy jest otwarty podczas cyklu wydechowego, a teraz nie ma kontaktu z głowicą cylindrów, oznacza, że mniejsza masa cieplna czoła spalania i głowicy zaworu ma większą zdolność do szybkiej zmiany temperatury.
zawory dolotowe, ze względu na niższe temperatury pracy, są zwykle wykonane z materiałów, które obejmują chrom, nikiel lub Wolfram metal. Zawory wydechowe o wyższej temperaturze mogą również wykorzystywać bardziej odporne na ciepło metale wraz ze stopami Nichrom, krzem‑chrom lub kobalt-chrom.
powierzchnie zaworów, które są odsłonięte w wyższych temperaturach, są czasami trwalsze dzięki spawaniu stellitu, czyli stopu kobaltu i chromu, do powierzchni zaworu.
inne odmiany tkanin stosowanych do produkcji zaworów silnikowych składają się ze stali nierdzewnej, tytanu i stopów tribaloy.
producent zaworów
ponadto można nakładać powłoki i wykończenia powierzchni w celu poprawy właściwości mechanicznych i nadania cech zaworom silnika. Przykłady obejmują chromowanie, fosforanowanie, powlekanie azotkiem i wykańczanie wirowe