Poppet ventil

Tallriksventilen  är en del av de flesta fram- och återgående förbränningsmotorer (ICE), är en del av gasdistributionsmekanismen som direkt styr flödet av arbetsvätskan som kommer in i och ut ur cylindern. De används också i stora kompressorer, ångmaskiner.

Poppet ventilanordning

Tallriksventilen består av en ordentlig rund tallrik och en spindel med mindre diameter. Av hållfasthets- och aerodynamiska skäl görs övergången mellan plattan och stången med stor radie (fig. 1). Under en tid var paraplyformade (tulpanformade) plattor populära, vilket minskade insugningsventilens vikt till avgasventilens vikt (diametern på insugningsventilerna är vald mer, eftersom motståndet i insugningskanalen minskar motoreffekt mer än avgasmotståndet) samtidigt som hydraulmotståndet reduceras. Detta ökar dock arean av förbränningskammaren , vilket ökar kolväteutsläppen.

Ventilen rör sig längs stavens axel, medan plattan öppnar vägen för gaser, och när den landar på sadeln låser den den tätt. Ett visst spel mellan ventilskaft och hylsa är nödvändigt för att undvika fastsättning när ventilen värms upp och för att tillåta tallriken att självjustera till sätet. För att upprätthålla självjusteringen, och följaktligen låstätheten, har plattan en fas i en vinkel på 45 eller 30 grader mot sitt plan.

Kraftstängningen av ventildrivningens kinematiska krets (det vill säga återgången av ventilen till stängt läge) utförs av vridna ventilfjädrar, på höghastighetssportmotorer - med hjälp av en desmodromisk mekanism. Ventilskaftet har vanligtvis en värmeförstärkt ände, där kraften överförs från vippan, vippan eller glaset, och ett eller flera spår för installation av knäcke (spåret är synligt i fig. 1). Överföringen av kraft genom den inre gängan i ventilskaftet från tryckaren är mindre vanlig (ventilen på V-2 och alla efterföljande modifieringar som nu tillverkas av Barnaultransmash har denna design)

Mellan fjädern och huvudets plan, förutom en härdad stålbricka, kan en ventilrotationsmekanism (annars kallad självlappande mekanism) installeras. Detta gör att du kan förlänga intervallen mellan ventilslipning och bibehålla deras täthet under lång tid [1] .

Motorventillayout

Antalet ventiler i motorn beror på det accepterade schemat för gasdistributionsmekanismen [2] . Typiskt värde är 2 eller 4 ventiler per cylinder, men det finns system med 5 ventiler (varav 3 är inlopp), eller till och med 1 stor avgasventil (2-takts diesel direktflödesrening). Ventilfjädrarna som stöder timingkinematik är alltid spiralformade med plana ändar. En ventil har vanligtvis 1 (sällan 2) fjädrar och 2 kex. Storleken och formen på ventilsprintarna är individuella, vanligtvis har varje motor original ventilsprintar.

Ventilerna kan placeras i nedre ventil eller övre ventilmönster, placerade i vinkel mot varandra eller parallellt. Syftet med konstruktörens arbete när de placeras är tillförlitligt gasutbyte med lågt aerodynamiskt motstånd, nödvändig placering av samlare i motorrummet, förbränningskammarens kompakthet, överensstämmelse med avgasstandarder, etc.

Tillämpade material och teknologier

Inloppsventilerna på motorer är vanligtvis gjorda av stoppning av silkromstål av typen 40X9S2, 40X10S2M. Dessa stål har en ganska hög värmebeständighet, och eftersom avgastemperaturen på dieselmotorer är lägre (på grund av det höga kompressionsförhållandet ) än hos gnistmotorer , används de också för att tillverka dieselavgasventiler.

Avgasventilerna från gamla gnistmotorer gjordes också silkrom, otillräcklig värmebeständighet kompenserades av bekvämligheten med slipning ( GAZ-51 ), lödning av kanterna på plattorna med stellit; fyllningsventiler med natrium för värmeöverföring från plattan användes tidigare ( GAZ-66 / GAZ-53 , ZIL-130 ), och används nu [3] [4] [5] [6] .

Senare bytte de till svetsade ventiler: en skaft gjord av stål av typen 40KhN, 38KhS, en platta gjord av stål av typen 40Kh14N14V2M, 45Kh22N4M3. Sådana stål används inte på dieselmotorer: dieselbränsle innehåller svavel och svavelhaltiga gaser förstör snabbt nickelhaltiga stål. Lödning av kanter med hårda material används också: stellit, nikrom [7] .

Ventilfel

De huvudsakliga felen hos tallriksventiler är [8] :

Ventilläckage kan vara från tillverkningsögonblicket, utvecklas under drift eller vara resultatet av reparationer av dålig kvalitet eller felaktig ventiljustering. Inloppsventilen kan passera gas under lång tid utan att brinna ut, men gnistmotorn skakar vanligtvis: den kastar avgaser i insugningskanalen och tändningen av en sådan utspädd blandning blir opålitlig. Diesel, respektive, ryker [9] . En annan orsak kan vara böjningen av ventilerna [10] , medan motorn skakar mycket kraftigt, eller inte startar alls.

Vid måttligt ventilläckage kan de fortfarande slipas in, men oftast byts de som en uppsättning. Anledningen är att ventilskaftet vid denna tidpunkt vanligtvis slits ut med en ökning av oljeförbrukningen, och med en lång slipning av den gamla ventilen ökar utsprånget av dess ände ovanför huvudplanet - den hydrauliska kompensatorn kan lämna arbetsområdet. Om utsprånget överstiger det tillåtna redan med en ny ventil, måste du enligt instruktionerna byta blockhuvudet, i praktiken är ventiländen slipad för att minska höjden.

Utbrändhet av avgasventilskivan är alltid resultatet av kraftig överhettning i frånvaro av ventilspel och ett stort genombrott av gaser. Inloppsventilplattan kan inte brinna ut, eftersom långt innan det, när gaser bryter igenom till intaget, slutar cylindern att fungera och gasernas temperatur kommer att minska. Däremot kan dieselmotorer ha andra problem.

Slitage på ventilspindeln och/eller bussningen leder till felfunktion i ventiltätningarna, vilket innebär hög oljeförbrukning. Därför kan det vara nödvändigt att byta ut ventiler och/eller styrningar vid reparation av cylinderhuvudet . Efter byte av styrningarna är det vanligtvis nödvändigt att bearbeta sätet med fräsar på en dorn baserad på den nya styrningen och sedan slipa ventilen. Vanligtvis byts alla styrningar på en gång, eller bara inloppet (gapet i inloppsventilens bussningar är avgörande för oljeförbrukningen, på grund av det lägre trycket i insugningsröret).

Se även

Anteckningar

  1. ^ Bilmotorer: Teori och underhåll, 4:e upplagan . — Williams Publishing House. — 660 sid. — ISBN 9785845909541 . Arkiverad 8 april 2018 på Wayback Machine
  2. ↑ Alexander Popov, P. Klyukin, Alexander Solntsev, Vladislav Osipov, Vitaly Gaevsky. Grunderna i modern bildesign . — Liter, 2017-09-05. — 338 sid. — ISBN 9785457387928 . Arkiverad 10 april 2018 på Wayback Machine
  3. ↑ Sanders, JC, Wilsted, HD, Mulcahy, B.A. Driftstemperaturer för en natriumkyld avgasventil mätt med ett termoelement  //  Digital Library. - 1943. Arkiverad 30 oktober 2018.
  4. ↑ lastbil, bil och . Ventiler Federal-Mogul  (ryska) . Arkiverad från originalet den 30 oktober 2018. Hämtad 30 oktober 2018.
  5. ↑ Fernando Zenklusen, Marcio Coenca, Alexander Puck. Natriumkylningseffektivitet i ihåliga ventiler för tunga motorer  //  SAE Technical Paper Series. — 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, USA: SAE International, 2018-04-03. — doi : 10.4271/2018-01-0368 . Arkiverad från originalet den 31 oktober 2018.
  6. ↑ Hur kyls ventiler i förbränningsmotorer? - Quora  (engelska) . www.quora.com. Tillträdesdatum: 30 oktober 2018.
  7. ↑ Kholmyansky I.A. Konstruktion av förbränningsmotorer. - Omsk, 2010. - S. 86-91. — 155 sid.
  8. ^ Bilmotorer: Teori och underhåll, 4:e upplagan . — Williams Publishing House. — 660 sid. — ISBN 9785845909541 . Arkiverad 10 april 2018 på Wayback Machine
  9. ↑ Gladky Alexey Anatolyevich. Gör-det-själv underhåll och mindre bilreparationer . - BHV-Petersburg, 2011. - 202 sid. — ISBN 9785977505550 . Arkiverad 8 april 2018 på Wayback Machine
  10. ↑ Alexander Leonidovich Burov. Grunderna i bilunderhåll: lärobok. bidrag . - MGIU, 2008. - 104 sid. — ISBN 9785276015538 . Arkiverad 8 april 2018 på Wayback Machine
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk