supapele motorului sunt componente mecanice utilizate în motoarele cu combustie interioară pentru a permite sau restricționa deplasarea cu fluxul de lichid sau benzină către și de la camerele de ardere sau cilindrii prin funcționarea motorului. Funcțional, ele efectuează în mod similar cu multe varietăți diferite de supape prin faptul că blochează sau trec cu fluxul, dar pot fi un dispozitiv practic mecanic care interfațează cu diferite componente ale motorului constând din degete basculante, astfel încât să se poată deschide și închide în colecția corectă și cu momentul potrivit.
perioada de timp supapa motorului s-ar putea referi, de asemenea, la un fel de supapă de reținere care este utilizată pentru injecția de aer ca parte a structurilor de control al emisiilor și de recirculare a combustibilului de evacuare din automobile. Acest tip de supapă a motorului nu va mai fi abordat în acest articol.
supapele motorului sunt obișnuite pentru multe tipuri de motoare cu combustie, indiferent dacă funcționează sau nu pe benzină, cum ar fi combustibil, motorină, kerosen, combustibil pe bază de plante (GNL) sau propan (LP). Tipurile de motoare variază prin utilizarea unei game largi de cilindri, care sunt camerele de ardere care generează electricitate din aprinderea benzinei. În plus, acestea variază prin forma de funcționare (2 cicluri sau 4 cicluri) și prin plasarea proiectată a supapelor în interiorul motorului .
acest articol va descrie pe scurt funcționarea supapelor motorului în motoarele obișnuite cu combustie, precum și faptele prezente la stilurile supapelor și designul și materialele acestora. Mai multe fapte cu privire la diferite aproximativ alte tipuri de supape pot fi găsite în supapele noastre de înțelegere manuală aferente.
Nomenclatura supapei motorului
majoritatea supapelor motorului sunt proiectate ca supape de modă poppet datorită mișcării lor în sus și în jos și caracteristică un cap de supapă cu profil conic care se potrivește spre un scaun de supapă prelucrat pentru a sigila trecerea fluidelor sau gazelor. De asemenea, se numesc supape de ciuperci datorită formei exclusive a capului supapei. Figura 1 indică nomenclatura pentru factorii excepționali dintr-o supapă tipică a motorului.
diagrama care afișează nomenclatura unei supape de tip poppet.
Figura 1 – nomenclatura pentru o supapă generală a motorului în stil poppet.
factorii principali sunt tija supapei și capul supapei. Capul include un file care duce chiar într-o față de scaun, care este prelucrat la o atitudine orientată spre sănătos prelucrarea scaunului supapei la care va fi în formă. Așezarea feței supapei pe scaunul supapei este ceea ce asigură etanșarea supapei împotriva stresului de ardere.
tija supapei conectează supapa la elementele mecanice din interiorul motorului care acționează supapa prin crearea unei forțe de transport a tijei împotriva solicitării scaunului furnizate de un arc de supapă. Canelura Păstrătorului este utilizată pentru a păstra arcul în funcție, iar vârful tijei supapei este contactat în mod repetat cu ajutorul unui braț basculant, tappet sau Ridicator care acționează supapa.
funcționarea motorului
patru motoare cu combustie internă stoke sau 4 cicluri folosesc două tipuri principale de supape-supapa de admisie și supapa de evacuare. Supapele de admisie sunt deschise pentru a permite trecerea unui amestec de aer/benzină în cilindrii motorului anterior comprimării și aprinderii, în timp ce supapele de evacuare sunt deschise pentru a permite expulzarea gazelor de eșapament din tehnica de ardere după ce a avut loc aprinderea.
în funcționarea obișnuită, un arbore cotit din motorul la care sunt atașate pistoanele este legat de un arbore cu came ca parte a unui aranjament al trenului de supapă pentru motor. Mișcarea arborelui cotit transferă mișcarea către arborele cu came printr-un lanț de distribuție, curea de distribuție sau alt mecanism angrenat. Sincronizarea și alinierea între poziția arborelui cotit (care stabilește poziția pistonului în cilindru) și locația arborelui cu came (care determină amplasarea supapelor pentru cilindru) este esențială nu numai pentru performanța maximă a motorului, ci și pentru a evita interferențele dintre pistoane și supape în motoarele cu compresie excesivă.
în ciclul de admisie, pistonul cilindrului de consum se rotește în jos pe măsură ce supapa de consum se deschide. Mișcarea pistonului creează stres slab, care permite trage combinația de aer / combustibil în cilindru. Imediat după ce pistonul atinge cea mai mică funcție din interiorul cilindrului (numită mijloc inutil din spate), supapa de consum se închide. În ciclul de compresie, supapa de admisie este închisă pentru a sigila cilindrul, deoarece pistonul se ridică în interiorul cilindrului la cea mai înaltă funcție (numită pinnacle useless center), care comprimă amestecul aer/gaz într-o mică măsură. Această mișcare de compresie servește pentru a oferi un stres mai bun față de piston în timp ce combustibilul este aprins în plus față de preîncălzirea amestecului pentru a ajuta la arderea verde a combustibilului. În ciclul de putere, combinația aer/combustibil este aprinsă, ceea ce creează o explozie care forțează pistonul înapoi în poziția cea mai joasă și transferă electricitatea chimică lansată prin arderea amestecului aer/benzină în mișcarea de rotație a arborelui cotit. Ciclul de evacuare are pistonul din nou în creștere în sus în interiorul cilindrului, în timp ce supapa de consum rămâne închisă și supapa de evacuare este acum deschisă. Presiunea creată cu ajutorul pistonului ajută la forțarea gazelor de eșapament din cilindru prin supapa de evacuare și în galeria de evacuare. Conectat la Galeria de evacuare sunt gadgetul de evacuare, un fix de țevi care include o toba de eșapament pentru a diminua zgomotul acustic și un sistem de convertor catalitic pentru a gestiona emisiile provenite din arderea motorului. Odată ce pistonul atinge vârful cilindrului în interiorul ciclului de evacuare, supapa de evacuare începe să se închidă și supapa de consum începe să se deschidă, pornind din nou sistemul. Rețineți că presiunea cilindrului asupra consumului ajută la menținerea supapei de admisie deschise, iar presiunea ridicată din ciclul de compresie permite menținerea ambelor supape închise.
la motoarele care au mai mult de un cilindru, cele patru cicluri identice se repetă în fiecare dintre cilindri, totuși secvențiate, pentru ca motorul să dovedească o rezistență ușoară și să minimizeze zgomotul și vibrațiile. Secvențierea mișcării pistonului, a mișcării supapei și a aprinderii se realizează prin proiectarea mecanică adecvată și sincronizarea electrică a semnalelor de aprindere către bujiile care aprind agregatul de aer/combustibil.
mișcarea supapei motorului
mișcarea supapelor motorului este împinsă cu ajutorul arborelui cu came al motorului, care încorporează o serie de lobi sau came care servesc la crearea Mișcării liniare a supapei de la rotația arborelui cu came. Numărul de lobi cu came de pe arborele cu came este egal cu intervalul de supape din motor. Când arborele cu came se află în chiulasă, motorul se numește dispunere camă aeriană (OHC); în timp ce arborele cu came se află în blocul motor, motorul se numește dispunere supapă aeriană (OHV). Indiferent de aspectul motorului, mișcarea primară a supapelor motorului se întâmplă prin conducerea camei în opoziție cu un ridicator sau un tappet care asigură o presiune care apasă pe tija supapei și comprimă arcul supapei, îndepărtând astfel tensiunea arcului care continuă supapa în poziția închisă. Această mișcare a tijei supapei ridică supapa de pe scaunul din chiulasă și deschide supapa. Odată ce arborele cu came se rotește mai departe și lobul cu came acționează pentru ca componenta excentrică să nu fie acum fără întârziere în contact cu ridicatorul sau tappetul, tulpina arcului închide supapa, deoarece tija supapei se deplasează în porțiunea centrică a lobului cu came.
menținerea jocului corect al supapei între tija supapei și brațul basculant sau camă este extrem de esențială pentru funcționarea corectă a supapelor. Se dorește o anumită distanță minimă pentru a permite extinderea elementelor din oțel pe măsură ce temperatura motorului crește la un moment dat în funcționare. Valorile specifice ale jocului variază de la motor la motor, iar nerespectarea jocului corect va avea rezultate extreme în ceea ce privește funcționarea motorului și performanța generală. Dacă jocul supapei este prea mare, atunci supapele se vor deschide mai târziu decât optim și s-ar putea apropia mai repede, ceea ce poate reduce performanța generală a motorului și zgomotul motorului de creștere. Dacă jocul supapei este prea mic, supapele nu vor mai fi aproape complet, ceea ce poate duce la o lipsă de compresie. Ascensoarele hidraulice de supape sunt auto-compensatoare și pot elimina necesitatea modificărilor de degajare a supapei.
motoarele moderne cu combustie pot utiliza o gamă unică de supape în conformitate cu cilindrul, bazându-se pe design și software. Motoarele mai mici, împreună cu cele utilizate în mașinile de tuns iarba, pot avea, de asemenea, o singură supapă de consum și o supapă de evacuare. Motoarele de automobile mai mari împreună cu motoarele cu patru, 6 sau opt cilindri pot utiliza 4 supape în funcție de cilindru sau din când în când 5.
materialele supapelor motorului
supapele motorului sunt una dintre componentele motoarelor cu ardere internă care sunt în mod special stresate. Dorința de funcționare fiabilă a motorului dictează ca supapele motorului să poată afișa rezistență la expunerea repetată și non-stop la temperaturi ridicate, presiune ridicată din camera de ardere și sarcini mecanice și solicitări din dinamica motorului.
supapele de consum ale motoarelor cu ardere internă sunt supuse unei presiuni termice mult mai mici datorită rezultatelor de răcire ale agregatului de aer/benzină care intră cu ajutorul supapei în cursul ciclului de consum. Supapele de evacuare, prin comparație, sunt expuse la intervale mai mari de presiune termică prin utilizarea în interiorul căii gazelor de eșapament pe tot parcursul ciclului de evacuare al motorului. În plus, realitatea că supapa de evacuare este deschisă în timpul ciclului de evacuare și acum nu este în contact cu chiulasa înseamnă că masa termică mai mică a feței de ardere și a capului supapei are o capacitate mai mare pentru o schimbare rapidă a temperaturii.
supapele de admisie, datorită temperaturilor lor mai scăzute de funcționare, sunt de obicei fabricate din materiale care includ crom, nichel sau metal de tungsten. Supapele de evacuare cu temperatură mai ridicată pot utiliza, de asemenea, metale mai rezistente la căldură împreună cu aliaje de nicrom, siliciu‑crom sau cobalt-crom.
fețele supapelor care sunt descoperite la temperaturi mai ridicate sunt ocazional făcute mai durabile prin sudarea Stelitei, adică a unui aliaj de cobalt și crom, pe fața supapei.
alte soiuri de țesături utilizate pentru fabricarea supapelor motorului constau din oțel inoxidabil, titan și aliaje tribaloy.
producător de supape
în plus, acoperirile și finisajele de suprafață pot fi aplicate pentru a spori proprietățile mecanice și a pune pe trăsăturile supapelor motorului. Exemple în acest sens constau în placarea cu crom, placarea cu fosfat, acoperirea cu nitrură și finisarea cu vârtej