Zawór wlotowy

W tym wydaniu porozmawiamy o zaworach dolotowych i wydechowych, jednak zanim przejdziemy do szczegółów, umieścimy te elementy w kontekście dla lepszego zrozumienia. Silnik potrzebuje środków do dystrybucji gazów dolotowych i wydechowych, sterowania nimi i przemieszczania ich przez kolektor do kolektora dolotowego, komory spalania i kolektora wydechowego. Osiąga się to poprzez szereg mechanizmów tworzących system zwany dystrybucją.

Silnik spalinowy wymaga mieszanki paliwowo-powietrznej, która po spaleniu napędza mechanizmy silnika. W kolektorze powietrze jest filtrowane i przesyłane do kolektora dolotowego, gdzie mieszanka paliwowa jest dozowana przez układy takie jak gaźnik czy wtrysk.

Gotowa mieszanka trafia do komory spalania, gdzie ten gaz spala się, a tym samym przekształca energię cieplną w energię mechaniczną. Po zakończeniu procesu konieczne jest, aby produkty spalania opuściły komorę i pozwoliły na powtórzenie cyklu. Aby rozwinąć ten proces, silnik musi kontrolować wlot i wylot gazu w każdym cylindrze, osiąga się to za pomocą zaworów dolotowych i wydechowych, które będą odpowiedzialne za otwieranie i zamykanie kanałów we właściwym czasie.

CYKLE SILNIKA

Działanie silnika czterosuwowego składa się z czterech etapów:

ВХОД

Na tym etapie zawór wlotowy otwiera się, aby wpuścić powietrze z zewnątrz, co powoduje opadanie tłoka, a także ruch korbowodu i wału korbowego.

KOMPRESJA

Na tym etapie zawory wlotowe i wylotowe są zamknięte. Gdy wał korbowy obraca się, korbowód i tłok unoszą się, co pozwala powietrzu wtryskiwanemu do stopnia dolotowego kilkakrotnie zwiększyć swoje ciśnienie, pod koniec suwu sprężania wtryskiwane jest paliwo i powietrze pod wysokim ciśnieniem.

MOC

Podczas suwu pracy tłok zaczyna opadać, gdy mieszanka sprężonego powietrza i paliwa zostaje zapalona przez świecę zapłonową, powodując eksplozję w komorze spalania.

UWOLNIENIE

Wreszcie na tym etapie wał korbowy obraca się w prawo, przesuwając w ten sposób korbowód, aby tłok mógł powrócić do góry, gdy zawór wydechowy jest otwarty, i umożliwia ucieczkę spalin.

CZYM SĄ ZAWORY WLOTOWE I WYDECHOWE?

Zawory wlotowe i wylotowe to elementy, których zadaniem jest sterowanie przepływem cieczy lub gazu; te stosowane we wlocie i wydechu silnika czterosuwowego to zwykle zawory osadzone.

Jaka jest rola tych zaworów? Zawory są precyzyjnymi częściami silnika i spełniają cztery bardzo ważne zadania w pracy silnika:

• Blokowanie odcinków przepływu.
• Kontrola wymiany gazowej.
• Hermetycznie zamknięte cylindry.
• Odprowadzanie ciepła pobranego ze spalania spalin, przekazywanie go do wkładek gniazd zaworów i prowadnic zaworów. W temperaturach do 800ºC każdy zawór otwiera się i zamyka do 70 razy na sekundę i wytrzymuje średnio 300 milionów zmian obciążenia w całym okresie eksploatacji silnika.

FUNKCJE

ZAWORY WLOTOWE

Zawór dolotowy pełni funkcję łączenia kolektora dolotowego z cylindrem w zależności od czasu dystrybucji. Z reguły wykonane są tylko z jednego metalu, stali z domieszkami chromu i krzemu, które zapewniają dobrą odporność na ciepło i pracę. Niektóre obszary metalu, takie jak siedzisko, trzonek i głowica, są zwykle utwardzane w celu zmniejszenia zużycia. Chłodzenie tego zaworu następuje w wyniku jego kontaktu z mieszanką paliwowo-powietrzną, która z reguły w kontakcie z trzpieniem w dużym stopniu rozprasza swoją temperaturę, a jego temperatura pracy osiąga 200-300°C.

ZAWORY WYDECHOWE

Zawór wydechowy ma stały kontakt ze spalinami w bardzo wysokich temperaturach, dlatego musi mieć bardziej wytrzymałą konstrukcję niż zawory dolotowe.

Ciepło zgromadzone w zaworze jest uwalniane przez jego gniazdo w 75%, nic dziwnego, że osiąga on temperaturę 800ºC. Ze względu na swoją unikalną funkcję zawór ten musi być wykonany z różnych materiałów, jego głowica i trzpień są zwykle wykonane ze stali stopowej chromu i magnezu, ponieważ ma doskonałą odporność na utlenianie i odporność na wysokie temperatury. Górna część łodygi jest zwykle wykonana z chromu krzemowego. W celu uzyskania przewodności cieplnej wykonuje się puste dna i pręty wypełnione sodem, ponieważ materiał ten ma za zadanie szybkie przenoszenie ciepła do strefy chłodzenia, obniżając temperaturę dna do 100ºС.

RODZAJE ZAWORÓW

ZAWÓR MONOMETALICZNY

Produkowane racjonalnie przez wytłaczanie na gorąco lub tłoczenie.

ZAWORY BIMETALICZNE

To sprawia, że ​​możliwe jest idealne połączenie materiałów zarówno dla łodygi, jak i głowy.

ZAWORY PUSTE

Technologia ta jest wykorzystywana z jednej strony do redukcji masy, az drugiej do chłodzenia. Wypełniony sodem (temperatura topnienia 97,5ºC), może przenosić ciepło z głowicy zaworu na trzpień poprzez efekt mieszania ciekłego sodu i osiągnąć obniżenie temperatury od 80º do 150ºC.