Poppet ventil

Ventilen  er en del af de fleste frem- og tilbagegående forbrændingsmotorer (ICE), er en del af gasfordelingsmekanismen, der direkte styrer strømmen af ​​arbejdsvæsken, der kommer ind og ud af cylinderen. De bruges også i store kompressorer, dampmaskiner.

Poppet ventil enhed

Tallerkenventilen består af en ordentlig rund tallerkenventil og en spindel med mindre diameter. Af hensyn til styrke og aerodynamik udføres overgangen mellem pladen og stangen med en stor radius (fig. 1). I nogen tid var paraplyformede (tulipanformede) plader populære, hvilket reducerede vægten af ​​indsugningsventilen til vægten af ​​udstødningsventilen (diameteren af ​​indsugningsventilerne er valgt mere, da modstanden i indsugningskanalen reduceres motoreffekt mere end udstødningsmodstanden), samtidig med at den hydrauliske modstand reduceres. Dette øger dog arealet af forbrændingskammeret , hvilket øger kulbrinteemissionerne.

Ventilen bevæger sig langs stangens akse, mens pladen åbner vejen for gasser, og når den lander på sadlen, låser den den tæt. Der er behov for en vis afstand mellem ventilstammen og muffen for at undgå binding, når ventilen opvarmes, og for at lade tallerkenen selv justere til sædet. For at opretholde selvjusteringen og dermed låsetætheden har pladen en affasning i en vinkel på 45 eller 30 grader i forhold til sit plan.

Kraftlukningen af ​​det kinematiske kredsløb af ventildrevet (det vil sige tilbagevenden af ​​ventilen til den lukkede position) udføres af snoede ventilfjedre på højhastigheds-sportsmotorer - ved hjælp af en desmodromisk mekanisme. Ventilspindlen har normalt en varmeforstærket ende, hvor kraften overføres fra vippen, vippen eller glasset, og en eller flere riller til montering af krakkere (rillen er synlig i fig. 1). Overførsel af kraft gennem det indvendige gevind i ventilstammen fra pusheren er mindre almindelig (ventilen på V-2 og alle efterfølgende modifikationer nu fremstillet af Barnaultransmash har dette design)

Mellem fjederen og hovedets plan kan der foruden en hærdet stålskive installeres en ventilrotationsmekanisme (ellers kaldet en selvlappende mekanisme). Dette giver dig mulighed for at forlænge intervallerne mellem ventilslibning og bevare deres tæthed i lang tid [1] .

Motorventil layout

Antallet af ventiler i motoren afhænger af det accepterede skema for gasfordelingsmekanismen [2] . Typisk værdi er 2 eller 4 ventiler pr. cylinder, men der er ordninger med 5 ventiler (hvoraf 3 er indløb), eller endda 1 stor udstødningsventil (2-takts diesel direkte-flow skylling). Ventilfjedrene, der understøtter timing-kinematik, er altid spiralformede med flade jordender. En ventil har normalt 1 (sjældent 2) fjedre og 2 kiks. Størrelsen og formen af ​​ventilskærene er individuelle, normalt har hver motor originale ventilskær.

Ventilerne kan placeres i den nederste ventil eller det øvre ventilmønster, placeret i en vinkel i forhold til hinanden eller parallelt. Formålet med designerens arbejde, når de placeres, er pålidelig gasudveksling med lav aerodynamisk modstand, den nødvendige placering af samlere i motorrummet, forbrændingskammerets kompakthed, overholdelse af udstødningsstandarder osv.

Anvendte materialer og teknologier

Indløbsventilerne til motorer er sædvanligvis fremstillet ved forstuvning af silchromstål af typen 40X9S2, 40X10S2M. Disse stål har en ret høj varmebestandighed, og da udstødningsgastemperaturen på dieselmotorer er lavere (på grund af det høje kompressionsforhold ) end gnistmotorer , bruges de også til fremstilling af dieseludstødningsventiler.

Udstødningsventilerne fra gamle gnistmotorer blev også lavet silkrom, utilstrækkelig varmemodstand blev kompenseret af bekvemmeligheden ved slibning ( GAZ-51 ), lodning af pladernes kanter med stellit; påfyldningsventiler med natrium til varmeoverførsel fra pladen blev brugt tidligere ( GAZ-66 / GAZ-53 , ZIL-130 ), og bruges nu [3] [4] [5] [6] .

Senere skiftede de til svejsede ventiler: en spindel lavet af stål af typen 40KhN, 38KhS, en plade lavet af stål af typen 40Kh14N14V2M, 45Kh22N4M3. Sådanne stål anvendes ikke på dieselmotorer: dieselbrændstof indeholder svovl, og svovlholdige gasser ødelægger hurtigt nikkelholdigt stål. Lodning af kanter med hårde materialer anvendes også: stellite, nichrome [7] .

Ventilfejl

De vigtigste funktionsfejl ved tallerkenventiler er [8] :

Ventillækager kan være fra fremstillingstidspunktet, udvikle sig under drift eller være resultatet af reparation af dårlig kvalitet eller forkert ventiljustering. Indsugningsventilen kan passere gas i lang tid uden at brænde ud, men gnistmotoren ryster normalt: den kaster udstødningsgas ind i indsugningskanalen, og tændingen af ​​en sådan fortyndet blanding bliver upålidelig. Diesel ryger henholdsvis [9] . En anden årsag kan være bøjningen af ​​ventilerne [10] , mens motoren ryster meget kraftigt, eller slet ikke starter.

Ved moderat ventillækage kan de stadig slibes i, men oftest skiftes de som et sæt. Årsagen er, at på dette tidspunkt slides ventilstammen normalt med en stigning i olieforbruget, og med en lang slibning af den gamle ventil øges fremspringet af dens ende over hovedplanet - den hydrauliske kompensator kan forlade arbejdsområdet. Hvis fremspringet overstiger det tilladte allerede med en ny ventil, skal du ifølge instruktionerne ændre blokhovedet, i praksis er ventilenden slebet for at reducere højden.

Udbrænding af udstødningsventilskiven er altid resultatet af alvorlig overophedning i fravær af ventilfrigang og et stort gennembrud af gasser. Indløbsventilpladen kan ikke brænde ud, da længe før det, når gasser bryder igennem til indtaget, stopper cylinderen med at fungere, og gassernes temperatur falder. Dieselmotorer kan dog have andre problemer.

Slid på ventilstammen og/eller bøsningen fører til funktionsfejl i ventiltætningerne, hvilket betyder højt olieforbrug. Derfor kan det ved reparation af topstykket være nødvendigt at udskifte ventiler og/eller styr. Efter udskiftning af styrene er det normalt nødvendigt at bearbejde sædet med fræsere på en dorn baseret på det nye styre, og derefter slibe ventilen. Normalt skiftes alle føringer på én gang, eller kun indløbsrørene (gabet i indløbsventilbøsningerne er afgørende for olieforbruget, grundet det lavere tryk i indsugningsrøret).

Se også

Noter

  1. ^ Automotive Engines: Theory and Maintenance, 4. udgave . — Williams Publishing House. — 660 s. — ISBN 9785845909541 . Arkiveret 8. april 2018 på Wayback Machine
  2. ↑ Alexander Popov, P. Klyukin, Alexander Solntsev, Vladislav Osipov, Vitaly Gaevsky. Grundlæggende om moderne bildesign . — Liter, 2017-09-05. — 338 s. — ISBN 9785457387928 . Arkiveret 10. april 2018 på Wayback Machine
  3. ↑ Sanders, JC, Wilsted, HD, Mulcahy, B.A. Driftstemperaturer for en natriumkølet udstødningsventil målt med et termoelement  //  Digital Library. - 1943. Arkiveret 30. oktober 2018.
  4. ↑ lastbil, bil og . Ventiler Federal-Mogul  (russisk) . Arkiveret fra originalen den 30. oktober 2018. Hentet 30. oktober 2018.
  5. ↑ Fernando Zenklusen, Marcio Coenca, Alexander Puck. Natriumkølingseffektivitet i hule ventiler til kraftige motorer  //  SAE Technical Paper Series. — 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, USA: SAE International, 2018-04-03. — doi : 10.4271/2018-01-0368 . Arkiveret fra originalen den 31. oktober 2018.
  6. ↑ Hvordan afkøles ventiler i forbrændingsmotorer? - Quora  (engelsk) . www.quora.com. Dato for adgang: 30. oktober 2018.
  7. ↑ Kholmyansky I.A. Konstruktion af forbrændingsmotorer. - Omsk, 2010. - S. 86-91. — 155 s.
  8. ^ Automotive Engines: Theory and Maintenance, 4. udgave . — Williams Publishing House. — 660 s. — ISBN 9785845909541 . Arkiveret 10. april 2018 på Wayback Machine
  9. ↑ Gladky Alexey Anatolyevich. Gør-det-selv vedligeholdelse og mindre bilreparationer . - BHV-Petersburg, 2011. - 202 s. — ISBN 9785977505550 . Arkiveret 8. april 2018 på Wayback Machine
  10. ↑ Alexander Leonidovich Burov. Grundlæggende om bilvedligeholdelse: lærebog. godtgørelse . - MGIU, 2008. - 104 s. — ISBN 9785276015538 . Arkiveret 8. april 2018 på Wayback Machine
  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier