motorventiler är mekaniska komponenter som används i förbränningsmotorer för att tillåta eller begränsa flödet av vätska eller bensin till och från förbränningskamrarna eller cylindrarna genom hela motorns drift. Funktionellt utför de på samma sätt som många olika varianter av ventiler genom att de blockerar eller passerar går med flödet, men de kan vara en i grunden mekanisk anordning som gränsar till olika motorkomponenter som består av vippfingrar så att man kan öppna och stänga i rätt samling och med rätt tidpunkt.
tidsperioden motorventilen kan också hänvisa till en slags backventil som används för luftinsprutning som en del av avgasrenings-och avgasbränslecirkulationsstrukturerna i bilar. Denna typ av motorventil kommer inte längre att behandlas i den här artikeln.
motorventiler är vanliga för många typer av förbränningsmotorer, oavsett om de kör av en bensin som bränsle, diesel, fotogen, örtbränsle (LNG) eller propan (LP). Motortyper varierar genom att använda det stora utbudet av cylindrar som är förbränningskamrarna som genererar el från tändning av bensin. De sträcker sig dessutom via driftsformen (2-cykel eller 4-cykel) och genom designplacering av ventilerna inuti motorn .
denna artikel kommer i korthet att beskriva driften av motorventiler i vanliga förbränningsmotorer, samt presentera fakta vid ventilerna och deras design och material. Mer fakta om olika approximativt andra ventiltyper kan hittas i våra relaterade Manuell förståelse ventiler.
motorventil nomenklatur
de flesta motorventiler är utformade som poppet mode ventiler på grund av deras upp och ner popping rörelse och karakteristiska en konisk profil ventilhuvud som passar mot en bearbetad ventilsäte för att täta passagen av vätskor eller gaser. De kallas också svampventiler på grund av ventilhuvudets exklusiva form. Figur 1 anger nomenklaturen för de exceptionella faktorerna i en typisk motorventil.
Diagram som visar nomenklaturen för en poppet-ventil.
Figur 1-Nomenklatur för en allmän poppet stil motorventil.
de primära faktorerna är ventilspindeln och ventilhuvudet. Huvudet innehåller en filet som leder rakt in i en sits ansikte som bearbetas på en målinriktad inställning till friska bearbetning av ventilsätet som det kommer i form. Placeringen av ventilytan till ventilsätet är det som ger tätningen för ventilen mot förbränningsspänning.
ventilspindeln ansluter ventilen till de mekaniska elementen inuti motorn som driver ventilen genom att skapa en kraft för att transportera stammen mot den sittspänning som tillhandahålls av en ventilfjäder. Hållarspåret används för att bevara fjädern i funktion, och ventilspindelns spets kontaktas upprepade gånger med hjälp av en vipparm, tapp eller lyftare som aktiverar ventilen.
motordrift
fyra stoke eller 4-cykel förbränningsmotorer använder två primära typer av ventiler-insugningsventilen och avgasventilen. Insugningsventiler öppnas för att tillåta drift av en luft/bensinblandning i motorns cylindrar före kompression och tändning, medan avgasventiler öppnas för att tillåta utvisning av avgaser från förbränningstekniken efter tändning har ägt rum.
vid normal drift är en vevaxel i motorn till vilken kolvarna är fästa bunden till en kamaxel som en del av ett ventiltågarrangemang för motorn. Vevaxelns rörelse överför rörelse till kamaxeln genom en tidskedja, kuggrem eller annan växelmekanism. Tidpunkten och inriktningen mellan vevaxelns position (som fastställer kolvens position i cylindern) och kamaxelns placering (som bestämmer placeringen av ventilerna för cylindern) är avgörande inte bara för toppmotorns prestanda men dessutom för att undvika störningar mellan kolvar och ventiler i överdrivna kompressionsmotorer.
i insugningscykeln cyklar konsumtionscylinderkolven nedåt när konsumtionsventilen öppnas. Kolvrörelsen skapar dålig spänning som gör det möjligt att dra luft/bränslekombinationen in i cylindern. Strax efter att kolven når den lägsta funktionen inuti cylindern (kallad backside useless middle) stängs förbrukningsventilen. I kompressionscykeln är inloppsventilen stängd för att täta av cylindern eftersom kolven stiger inuti cylindern till den högsta funktionen (kallad pinnacle useless center), som komprimerar luft/gasblandningen i liten utsträckning. Denna kompressionsrörelse tjänar till att ge en bättre spänning mot kolven medan bränslet antänds förutom att förvärma blandningen för att hjälpa till med en grön förbränning av bränslet. I kraftcykeln antänds luft / bränslekombinationen vilket skapar en explosion som tvingar kolvens backpedal till det lägsta läget och överför den kemiska elen som lanseras genom att bränna luft/bensinblandningen i vevaxelns rotationsrörelse. Avgascykeln har kolven igen stigande uppåt inuti cylindern medan förbrukningsventilen förblir stängd och avgasventilen är nu öppen. Trycket som skapas med hjälp av kolven hjälper till att tvinga avgaserna ut ur cylindern genom avgasventilen och in i avgasgrenröret. Ansluten till avgasgrenröret är avgasgadgeten, en fast rör som innehåller en ljuddämpare för att minska akustiskt brus och ett katalysatorsystem för att hantera utsläpp från motorförbränningen. När kolven når toppen av cylindern inuti avgascykeln börjar avgasventilen att stängas och förbrukningsventilen börjar öppna och startar systemet en gång till. Observera att cylinderbelastningen på förbrukningen hjälper till att bevara inloppsventilen öppnad och det höga trycket i kompressionscykeln gör det möjligt att hålla båda ventilerna stängda.
i motorer som har mer än en cylinder upprepas de identiska fyra cyklerna i var och en av cylindrarna, men sekvenserade för att motorn ska visa lätt styrka och minimera buller och vibrationer. Sekvenseringen av kolvrörelse, ventilrörelse och tändning utförs genom korrekt mekanisk konstruktion och elektrisk tidpunkt för tändsignaler till tändstiften som antändar luft/bränsleaggregatet.
Motorventilrörelse
motorventilernas rörelse skjuts med hjälp av motorns kamaxel, som innehåller en serie lober eller kammar som tjänar till att skapa linjär rörelse av ventilen från kamaxelns rotation. Antalet kamlober på kamaxeln är lika med ventilområdet i motorn. När kamaxeln är i cylinderhuvudet kallas motorn en overhead cam (OHC) layout; medan kamaxeln är inom motorblocket kallas motorn en overhead valve (OHV) layout. Oavsett motorlayout sker motorventilernas primära rörelse via kammen som kör i opposition till en lyftare eller en tapp som ger ett tryck som pressar mot ventilspindeln och komprimerar ventilfjädern och därigenom avlägsnar fjäderspänningen som fortsätter ventilen i stängt läge. Denna rörelse av ventilspindeln lyfter ventilen från sätet i cylinderhuvudet och öppnar ventilen. När kamaxeln roterar ytterligare och kamloben verkar för att den excentriska komponenten nu inte utan dröjsmål kommer i kontakt med lyftaren eller tappen, stänger fjäderstammen ventilen eftersom ventilspindeln rider vid den centrerade delen av kamloben.
att upprätthålla rätt ventilavstånd mellan ventilspindeln och vipparmen eller kammen är extremt viktigt för att ventilerna ska fungera korrekt. En viss minsta clearance krävs för att möjliggöra utvidgning av stålelement eftersom motortemperaturen stiger i något skede i drift. Specifika clearance värden varierar från motor till motor, och underlåtenhet att hålla rätt clearance kommer att ha extrema resultat motordrift och prestanda. Om ventilavståndet är alldeles för stor, då ventilerna öppnas senare än optimalt och kunde nära snabbare, som kan minska motorns prestanda och tillväxtmotorbuller. Om ventilavståndet är alldeles för liten, ventiler kommer inte längre nära Helt, som kan resultera i en brist på kompression. Hydrauliska ventillyftare är självkompenserande och kan skjuta upp behovet av ventilavståndsmodifieringar.
moderna förbränningsmotorer kan använda en one-of-a-kind utbud av ventiler i linje med cylinder förlita sig på design och programvara. Mindre motorer tillsammans med de som används i gräsklippare kan också ha praktiska en enda förbrukningsventil och en avgasventil. Större bilmotorer tillsammans med fyra-, 6 – eller åttacylindriga motorer kan använda 4 ventiler enligt cylinder eller då och då 5.
Motorventilmaterial
motorventiler är en av komponenterna i förbränningsmotorer som är särskilt stressade. Behovet av pålitlig motordrift dikterar att motorventiler kan visa motstånd mot upprepad och oavbruten exponering för hög temperatur, högt tryck från förbränningskammaren och mekaniska belastningar och spänningar från motordynamiken.
förbrukningsventilerna på förbränningsmotorer utsätts för mycket mindre termisk belastning på grund av kylresultaten för det inkommande luft/bensinaggregatet som passerar med hjälp av ventilen under konsumtionscykeln. Avgasventiler, via jämförelse, utsätts för högre intervall av termiskt tryck genom att använda sig av att vara inuti avgasernas väg genom motorns avgascykel. Dessutom innebär verkligheten att avgasventilen är öppen under avgascykeln och nu inte är i kontakt med cylinderhuvudet att den mindre termiska massan av förbränningsytan och ventilhuvudet har en större förmåga för en snabb temperaturförändring.
Insugningsventiler, på grund av deras lägre driftstemperaturer, är vanligtvis tillverkade av material som inkluderar krom, nickel eller volframmetall. Avgasventilerna med högre temperatur kan också använda mer värmebeständiga metaller tillsammans med nikrom, kiselkrom eller kobolt‑kromlegeringar.
Ventilytor som är avtäckta till högre temperaturer görs ibland längre genom svetsning av stellit, det vill säga en legering av kobolt och krom, till ventilytan.
andra sorter av tyg som används för tillverkning av motorventiler består av rostfritt stål, titan och tribaloy legeringar.
Ventiltillverkare
dessutom kan beläggningar och ytbehandlingar appliceras för att förbättra de mekaniska egenskaperna och sätta på egenskaper hos motorventilerna. Exempel på detta består av förkromning, fosfatplätering, nitridbeläggning och virvelbehandling