Valvula di u mutore. Scopu, dispusitivu, cuncepimentu

Per chì u mutore di combustione interna à quattru tempi di qualsiasi vittura funziona, u so dispositivu include parechje parti è meccanismi diversi chì sò sincronizzati l'uni cù l'altri. Tra tali meccanismi ci hè u timing. A so funzione hè di assicurà l'operazione puntuale di u tempu di valvula. Ciò chì hè descrittu in dettaglio ccà.

In breve, u meccanismu di distribuzione di gas apre a valvula di aspirazione / scaricu à u mumentu giustu per assicurà u tempu di u prucessu quandu si esegue una corsa particulare in u cilindru. In certi casi, hè necessariu chì i dui fori sò chjusi, in l'altru, unu o ancu i dui sò aperti.

Fighjemu da vicinu un dettagliu chì vi permette di stabilizà stu prucessu. Questa hè una valvula. Chì hè a peculiarità di u so cuncepimentu, è ancu cumu funziona?

Cosa hè una valvula di mutore

A valvula hè una parte metallica installata in a culata. Face parte di u meccanisimu di distribuzione di u gasu è hè guidatu da un albero a camme.

Sicondu a mudificazione di a vittura, u mutore averà un tempu più bassu o superiore. A prima opzione si trova sempre in qualchì vechja mudificazione di unità di putenza. A maiò parte di i pruduttori sò passati da tantu à u secondu tippu di meccanismi di distribuzione di gas.

U mutivu di questu hè chì un tali mutore hè più faciule da sintonizà è riparà. Per aghjustà e valvule, hè abbastanza per caccià a tappa di a valvula, è ùn hè micca necessariu di smuntà tutta l'unità.

Scopu è caratteristiche di u dispositivu

A valvula hè un elementu carregatu di molla. In un statu calmu, chjude bè u foru. Quandu l'arburu a camme gira, a camma situata annantu à ella spinge a valvula in ghjò, abbassendula. Questu apre u foru. U cuncepimentu di l'arburu à camme hè descrittu in dettaglio in un'altra rivista.

Ogni parte ghjoca a so propria funzione, chì hè strutturalmente impussibule da eseguisce per un elementu simile situatu vicinu. Ci hè almenu duie valvule per cilindru. In mudelli più caru, ci sò quattru. In a maiò parte di i casi, st'elementi sò in coppia, è aprenu diversi gruppi di fori: alcuni sò d'entrata è altri sò di uscita.

E valvole di aspirazione sò responsabili di l'ingressu di una parte fresca di u mischju aria-carburante in u cilindru, è in i motori cù iniezione diretta (un tippu di sistema di carburante à iniezione, hè descrittu ccà) - u vulume di aria fresca. Stu prucessu si faci à u mumentu quandu u pistone compie a corsa d'ingressu (da u centru mortu superiore, dopu avè cacciatu u scaricu, si move in ghjò).

E valvole di scaricu anu u listessu principiu d'apertura, solu anu una funzione diversa. Aprenu un foru per a rimozione di i prudutti di combustione in u collettore di scaricu.

Cuncepimentu di valvula di motore

E parti in questione sò incluse in u gruppu di valvole di u meccanismu di distribuzione di gas. Insemi cù altri dettagli, furniscenu un cambiamentu puntuale in u tempu di valvula.

Cunsiderate e caratteristiche di cuncepimentu di e valvole è e parti cunnesse, da chì dipende u so funziunamentu efficace.

Valvuli

E valvule sò in forma di una canna, da un latu di u quale ci hè un capu o un elementu poppet, è da l'altru, un tallone o estremità. A parte piatta hè pensata per una sigillatura stretta di e aperture in a culata. Una transizione fluida hè fatta trà u cimbale è a verga, micca un passu. Questu permette à a valvula di esse simplificata in modu chì ùn crea micca resistenza à u muvimentu fluidu.

In u listessu mutore, e valvole di aspirazione è di scaricu saranu leggermente diverse. Dunque, i primi tippi di parti averanu una piastra più larga chè a seconda. U mutivu di questu hè l'alta temperatura è l'alta pressione quandu i prudutti di combustione sò rimossi da a presa di gas.

Per fà e parte più economiche, e valvole sò in duie parti. Differenu in cumpusizioni. Queste duie parti sò unite da saldatura. U camferu di travagliu di u discu di a valvula di scarico hè ancu un elementu separatu. Hè depositu da un altru tipu di metallu, chì hà proprietà resistenti à u calore, è ancu resistenza à u stress meccanicu. Oltre à queste proprietà, a faccia finale di e valvole di scarico hè menu suscettibile à a furmazione di ruggine. Hè vera, sta parte in parechje valvole hè fatta di un materiale identicu à u metallu da u quale hè fatta a piastra.

I capi di l'elementi d'entrata sò generalmente piatti. Stu cuncepimentu hà a rigidità richiesta è a facilità di esecuzione. I motori sottovalutati ponu esse dotati di valvole à discu concavu. Stu cuncepimentu hè leggermente più liggeru cà u contrapartu standard, riducendu cusì a forza d'inerzia.

In quantu à l'equivalenti di l'usciu, a forma di a so testa serà o piatta o cunvexa. A seconda opzione hè più efficiente, postu chì furnisce una migliore eliminazione di i gasi da a camera di combustione per u so design simplificatu. In più a placca cunvexa hè più resistente paragunata à a contraparte piatta. Per d 'altra banda, un tali elementu hè più pesante, per via di quale soffre a so inerzia. Stu tippu di parti richiederà molle più rigide.

Inoltre, u cuncepimentu staminali di stu tipu di valvole hè leggermente diversu da e parti di entrata. Per furnisce una migliore dissipazione di calore da l'elementu, a barra hè più spessa. Questa aumenta a resistenza à un forte riscaldamentu di a parte. Tuttavia, sta soluzione hà un svantaghju - crea una resistenza più grande à i gasi eliminati. Malgradu questu, i pruduttori utilizanu sempre questu cuncepimentu, perchè u gasu di scaricu hè emessu sottu una forte pressione.

Oghje ci hè un sviluppu innovativu di valvule raffreddate forzate. Sta mudificazione hà un core cavu. U sodiu liquidu hè pompatu in a so cavità. Sta sustanza si evapora quandu hè riscaldata forte (situata vicinu à a testa). In cunsequenza di stu prucessu, u gas assorbe u calore da i muri metallichi. Quandu si alza in alto, u gas si raffredda è si condensa. U liquidu scorri versu a basa, induve u prucessu si ripete.

Per chì e valvole assicurinu a strettezza di l'interfaccia, un smussatu hè sceltu in u sediu è in u discu. Si face ancu cù un bisellu per eliminà u passu. Quandu si stallanu e valvole nantu à u mutore, sò strofinate contr'à a testa.

A strettezza di a cunnessione seduta-testa hè influenzata da a corrosione furmata nantu à a spalla, è e parti di uscita soffrenu spessu di depositi di carbonu. Per allargà a vita di a valvula, alcuni motori sò dotati di un meccanismu addizionale chì gira leggermente a valvola quandu a presa hè chjusa. Questu elimina i depositi di carbonu resultanti.

A volte accade chì u gambu di a valvula si rompa. Questu ferà chì a parte fala in u cilindru è danneghja u mutore. Per u fiascu, basta chì u albero motore faci un coppiu di rivoluzioni inerziali. Per prevene sta situazione, i pruduttori di autovalvole ponu equipà a parte cù un anellu di ritenimentu.

Un pocu nantu à e caratteristiche di u taccu di a valvula. Questa parte hè sottumessa à una forza di attritu in quantu hè influenzata da a camma di l'albero a camme. Per chì a valvola si aprisca, a camma deve spinghja in giù cun forza abbastanza per cumpressà a molla. Questa unità deve riceve abbastanza lubrificazione, è affinchè ùn si usi rapidamente, hè indurita. Alcuni cuncettori di mutori utilizanu tappi speciali per prevene l'usura di a canna, chì sò fatti di materiali chì sò resistenti à tali carichi.

Per impedisce chì a valvula si fermi in a manica durante u riscaldamentu, a parte di u stelu vicinu à u cimbale hè leggermente più fina di a parte vicinu à u calcagnu. Per riparà a molla di a valvula, duie scanalature sò fatte à a fine di e valvule (in certi casi, una), in chì sò inseriti i crackers di u supportu (una piastra fissa induve a molla riposa).

Molle di valvula

A molla affetta l'efficienza di a valvula. Hè necessariu per chì a testa è u sediu furniscenu una cunnessione stretta, è u mezu di travagliu ùn penetra micca in a fistula furmata. Se sta parte hè assai rigida, a camma di l'arburu à camme o u taccu di a stamina di a valvula si usanu rapidamente. D'altra parte, una primavera debule ùn serà micca capace di assicurà un adattamentu strettu trà i dui elementi.

Siccomu questu elementu funziona in cundizioni di cambiamenti rapidi di carichi, si pò rompe. I produttori di motopropulsori adupranu diversi tippi di molle per prevene guasti rapidi. In certi tempi, sò stallati doppi tippi. Questa mudificazione riduce a carica annantu à un elementu individuale, aumentendu cusì a so vita di travagliu.

In questu cuncepimentu, e molle avranu una direzzione differente di e girate. Quista impedisce à e particelle di a parte rotta di entre trà i giri di l'altru. L'acciaiu di primavera hè adupratu per fà questi elementi. Dopu chì u pruduttu hè furmatu, hè temperatu.

À i bordi, ogni molla hè macinata in modu chì tutta a parte di u cuscinettu sia in cuntattu cù a testa di a valvula è a piastra superiore attaccata à a culata. Per evità chì a parte sia ossidata, hè rivestita cù un stratu di cadmiu è zincata.

Oltre à e classiche valvole di distribuzione, una valvola pneumatica pò esse aduprata in veiculi sportivi. In fattu, questu hè u listessu elementu, solu hè messu in opera da un meccanismu pneumaticu speciale. Grazie à questu, una tale precisione di operazione hè ottenuta chì u mutore hè capace di sviluppà rivoluzioni incredibili - finu à 20 mila.

Un tale sviluppu hè apparsu in l'anni 1980. Contribuisce à una apertura / chiusura più chjara di i fori, chì nisuna molla ùn pò furnisce. Questu attuatore hè alimentatu da gasu cumpressu in un reservoir sopra a valvula. Quandu a camma tocca a valvula, a forza d'impattu hè di circa 10 bar. A valvula si apre, è quandu l'arburu à camme indebulisce l'impattu annantu à u so calcagnu, u gasu cumpressu torna rapidamente a parte à u so postu. Per prevene a caduta di pressione per via di pussibili perdite, u sistema hè dotatu di un cumpressore addizionale, chì u reservoir hè à una pressione di circa 200 bar.

James Ellison, PBM Aprilia, Test CRT Jerez Feb 2012

Stu sistema hè adupratu in e motociclette di a classa MotoGP. Stu trasportu cù un litru di vulume di u mutore hè capace di sviluppà 20-21 milla giri à l'alberu. Un mudellu cù un meccanisimu simile hè unu di i mudelli di moto Aprilia. A so putenza era incredibile 240 CV. Hè veru, questu hè troppu per un veiculu à duie ruote.

Guida di valvula

U rolu di sta parte in u funziunamentu di a valvula hè di assicurà chì si move in linea diritta. A manica aiuta ancu à rinfriscà a canna. Questa parte necessita una lubrificazione costante. Altrimenti, a canna serà sottumessa à una tensione termica costante è a manica s'uscerà rapidamente.

U materiale chì pò esse adupratu per a fabbricazione di tali boccole deve esse resistente à u calore, resiste à frizioni costanti, rimuovere bè u calore da a parte adiacente, è ancu sopportà alte temperature. Tali esigenze ponu esse soddisfatte da ghisa di perle grisgiu, bronzu di alluminiu, ceramica cù cromu o cromu-nichel. Tutti questi materiali anu una struttura porosa, chì aiuta à mantene l'oliu nantu à a so superficia.

A boccola per a valvula di scarico avrà un pocu più di spaziatura trà u staminale chè l'equivalente in entrata. U mutivu di questu hè a più grande espansione termica di a valvola di rimozione di gas di scaricu.

Sedili di valvula

Questa hè a parte di cuntattu di a testa di u cilindru foratu vicinu à ogni cilindru è discu di valvula. Postu chì sta parte di a testa hè esposta à sollecitazioni meccaniche è termiche, deve avè una bona resistenza à u calore altu è à impatti frequenti (quandu a vittura viaghja veloce, u rpm di l'albero a camme hè cusì altu chì e valvole cadenu letteralmente in u sediu).

Se u bloccu di cilindru è a so testa sò fatti di lega d'aluminiu, i sedi di a valvula saranu necessariamente in acciaio. U ghjesu di ghisa face bè bè cù tali carichi, cusì a sella in questa mudificazione hè fatta in a testa stessa.

Selle plug-in sò ancu dispunibili. Sò fatti di lega di ghisa o d'acciaiu resistente à u calore. Per chì u smussamentu di l'elementu ùn si stacchi tantu, hè realizatu stratificendu metallo resistente à u calore.

U sedile inseritu hè fissu in u foru di a testa in modi diversi. In certi casi, hè pressatu in, è una groove hè fatta in a parte superiore di l'elementu, chì hè pienu di u metallu di u corpu di a testa durante l'installazione. Questu crea l'integrità di l'assemblea da diversi metalli.

U sediu in acciaio hè attaccatu flaring a cima in u corpu di a testa. Ci sò selle cilindriche è cuniche. In u primu casu, sò muntati à l'arrestu, è u sicondu anu una piccula distanza finale.

Numaru di valvole in u mutore

Un mutore di combustione standard à 4 tempi hà un albero a camme è duie valvole per cilindru. In questu cuncepimentu, una parte hè rispunsevule per l'iniezione di un mischju di aria o solu aria (se u sistema di carburante hà iniezione diretta), è l'altra hè responsabile per a rimozione di gasi di scaricu in u collettore di scaricu.

Operazione più efficace in a mudificazione di u mutore, in quale ci sò quattru valvule per cilindru - duie per ogni fase. Grazie à questu cuncepimentu, un megliu riempimentu di a camera cù una nova parte di VTS o aria hè furnitu, oltre à una rimozione accelerata di i gasi di scaricu è a ventilazione di a cavità di u cilindru. E vitture anu cuminciatu à esse equipate di tali mutori à partesi da l'anni 70 di u seculu scorsu, ancu se u sviluppu di tali unità hà iniziatu in a prima metà di l'anni 1910.

Oghje, per migliurà u funziunamentu di e unità di putenza, ci hè un sviluppu di u mutore in quale ci sò cinque valvole. Dui per l'usciu, è trè per l'entrata. Un esempiu di tali unità sò i mudelli di a preoccupazione Volkswagen-Audi. Benchì u principiu di funziunamentu di a cinghia di distribuzione in un tale mutore sia identicu à e versioni classiche, a cuncezzione di stu meccanisimu hè cumplicata, ghjè per quessa chì u sviluppu innovativu hè caru.

Un approcciu simile à a cunvenzione hè ancu pigliatu da u fabricatore di automobili Mercedes-Benz. Alcuni motori di questu fabbricante di automobili sò dotati di trè valvole per cilindru (2 entrata, 1 scaricu). Inoltre, duie candele sò installate in ogni camera di u pote.

U fabbricante determina u numeru di valvole per e dimensioni di a camera in cui entra u carburante è l'aria. Per migliurà u so riempimentu, hè necessariu assicurà una migliore entrata di a parte fresca di BTC. Per fà questu, pudete aumentà u diametru di u foru, è cun ellu a dimensione di a piastra. Tuttavia, sta mudernizazione hà i so limiti. Ma hè abbastanza pussibule d'installà una valvula d'ingressu addiziunale, cusì i pruduttori di l'automobile stanu sviluppendu ghjustu tali mudificazioni di a culata. Postu chì a velocità d'ingressu hè più impurtante chè l'uscita (l'uscita hè rimossa sottu a pressione di u pistone), cù un numeru imparu di valvole, ci saranu sempre più elementi di aspirazione.

Di chì valvuli sò fatti

Siccomu e valvole operanu sottu a temperatura massima è u stress meccanicu, sò fatte di metallo chì hè resistente à tali fattori. A maiò parte di tuttu si riscalda, è scontra ancu u stress meccanicu, u locu di cuntattu trà u sediu è u discu di a valvula. À alta velocità di u mutore, e valvole si affondanu rapidamente in i sedili, creendu un scossa à i bordi di a parte. Inoltre, in u prucessu di combustione di un mischju di aria è carburante, i bordi fini di a piastra sò sottumessi à un riscaldamentu acutu.

In più di u discu di a valvula, e maniche di a valvula sò ancu sottumesse. I fattori negativi chì portanu à l'usura di questi elementi sò una lubrificazione insufficiente è un attritu costante durante u muvimentu veloce di a valvula.

Per queste ragioni, i seguenti requisiti sò imposti à e valvole:

1. Devenu sigillà l'entrata / uscita;
2. Cù un forte riscaldamentu, i bordi di a piastra ùn devenu micca deformassi da l'impatti nantu à a sella;
3. Deve esse ben simplificatu in modo chì nisuna resistenza sia creata à u mezu entrante o uscente;
4. A parte ùn deve micca esse pesante;
5. U metalu deve esse duru è durabile;
6. Ùn deve micca sottumessu à una forti ossidazione (quandu a vittura guarisce raramente, i bordi di e teste ùn devenu micca arrughjunà).

A parte chì hà apertu u foru in i motori diesel si riscalda finu à 700 gradi, è in analoghi di benzina - finu à 900 sopra zero. A situazione hè cumplicata da u fattu chì cù un riscaldamentu cusì forte, a valvola aperta ùn si raffredda micca. A valvula di uscita pò esse fatta di qualsiasi acciaio in alta lega chì pò sopportà u calore altu. Cum'è digià citatu, una valvula hè fatta da dui diversi tipi di metallu. A testa hè fatta di leghe à alta temperatura è u gambu hè in acciaio à u carbonu.

In quantu à l'elementi d'entrata, sò raffreddati da u cuntattu cù u sediu. Tuttavia, a so temperatura hè ancu alta - circa 300 gradi, perciò ùn hè micca permessu chì a parte si deformi quandu hè riscaldata.

U cromu hè spessu inclusu in a materia prima per e valvole, chì aumenta a so stabilità termica. Durante a combustione di benzina, gasu o gasoil, alcune sostanze sò liberate chì ponu influenzà aggressivamente e parti metalliche (per esempiu, l'ossidu di piombu). Cumposti di nichel, manganese è azotu ponu esse inclusi in u materiale di a testa di a valvola per prevene reazioni avverse.

È infine. Ùn hè un secretu per qualchissia chì in qualsiasi mutore, cù u tempu, e valvule si brusgianu. Eccu un brevi video nantu à i motivi di questu:

RAGIONI CHE VALVE brusgianu in un MOTORE CAR 95% di i cunduttori ùn l'ONU

Dumande è risposte:

Chì facenu e valvule in un mutore? Quandu si apre, i valvuli di ingressu permettenu l'aria fresca (o a mistura di aria / carburante) per flussu in u cilindru. I valvole di scarico aperte portanu i gasi di scarico à u collettore di scarico.

Cumu capisce chì e valvole sò brusgiate? Una caratteristica chjave di e valvole brusgiate hè u triplu muvimentu di u mutore, indipendentemente da rpm. À u listessu tempu, a putenza di u mutore hè decentemente ridutta, è u cunsumu di carburante aumenta.

Chì parti apre è chjude e valve? U stelo di a valvula hè cunnessu à i camshaft camshaft. In parechji mutori muderni, l'elevatori idraulichi sò ancu stallati trà sti parti.