Saltar al contenido

Zawory dolotowe i wydechowe: czym są, jak działają i jakie są ich różnice

24 de agosto de 2021
valvula admision escape 1601725335

Zawory dolotowe i wydechowe są częścią mechanizmu, który umożliwia płynom i gazom wchodzenie i wychodzenie z komory spalania i cylindrów. Pierwsza odpowiada za regulację wlotu mieszanki paliwowo-powietrznej, natomiast druga umożliwia ucieczkę gazów powstających podczas spalania.

Jak w każdym mechanizmie, zawory silnika regulują dostęp i zamykanie elementu płynnego lub gazowego do komory wodoszczelnej. A jak już wspomnieliśmy we wpisie, w przypadku silnika spalinowego zawory ssące i wydechowe odpowiadają z jednej strony za regulację wlot powietrza i paliwa w komorze spalania, a z drugiej strony wylot spalin.

W efekcie zawory muszą wytrzymywać bardzo wysokie ciśnienia i temperatury, dlatego muszą być wykonane z bardzo wytrzymałych materiałów i przy zastosowaniu bardzo precyzyjnych procesów.

Jak działa zawór i co wpływa na jego konstrukcję

W konwencjonalnym silniku spalinowym zawór jest uruchamiany przez wałek rozrządu, który odpowiada za określenie momentu otwarcia i zamknięcia. Ten wał, przymocowany do wału korbowego za pomocą paska rozrządu lub łańcucha, zawiera krzywki, które mają określony kształt dla każdego zaworu, aby poruszać wahaczem, który kontroluje ich otwieranie i zamykanie.

Jak już wcześniej skomentowaliśmy, ciśnienia i temperatury którym poddawany jest zawór, są ogromne, dlatego jego konstrukcja stara się je jak najbardziej zminimalizować.

Mechanizm działania zaworów ssących i wydechowych.

Na przykład ciśnienie zapłonu oddziałuje bezpośrednio na płytkę zaworu wlotowego, gdy jest on zamknięty, więc jego grubość i kształt umożliwiają zmniejszenie tego naprężenia. W ten sam sposób zawór wydechowy utrzymuje temperaturę około 700 ºC w wyniku gazów powstających w procesie spalania, dlatego ma na celu spowodowanie najwyższe możliwe rozpraszanie ciepła przez wkładkę gniazda zaworu w głowicy cylindra lub przez prowadnicę zaworu do głowicy cylindra.

Części zaworu dolotowego i wydechowego

Jak już wspomnieliśmy, zawory kontrolują wlot i wylot cieczy i gazów w butlach. Zwykle są dwa na każdy cylinder, jeden na wlot i jeden na wydech. Pierwsza pozwala na wejście mieszanki, która później detonuje i generuje motorykę z drugiej strony gazy, które są wyrzucane do wydechów przez zawór o tej samej nazwie.

Ale zawór składa się z kilku części, które umożliwiają tę operację:

  • Głowa: Odpowiada za zamknięcie cylindra w momencie spalania i jest kilka sposobów: płaski, wypukły lub wklęsły.
  • Trzon: jest to korpus zastawki, najbardziej wydłużona i cienka sekcja, która zawiera główkę na jednym ze swoich końców.
  • Siedzenie: głowa opiera się na nim i umożliwia hermetyczne zamknięcie cylindra dzięki stożkowemu kształtowi.
  • Dok: ten element umożliwia zamknięcie zaworu, gdy krzywka przestaje naciskać, dzięki czemu proces jest hermetyczny. Jego napięcie musi być w sam raz, aby nie tworzyć niepotrzebnego napięcia, ale zapewniać zamknięcie przy wysokich obrotach.
  • Klucz: jego misją jest połączenie płytki sprężyny (na której spoczywa sprężyna) z zaworem.
  • Przewodnik: jest to cylindryczna tuleja włożona w głowicę cylindra, która pozwala, aby jej oś pokrywała się ze środkiem gniazda zaworu.

Różnice między zaworem wlotowym i wydechowym

Chociaż rola obu zaworów jest w zasadzie taka sama, prawda jest taka, że ​​każdy z nich ma swoją specyficzną funkcję i dlatego ma niewielkie różnice. Zacznijmy od zawór wstępny:

  • Wykonany jest zwykle ze stali stopowej chromowo-krzemowej, co zapewnia dobrą odporność na ciepło i naprężenia mechaniczne.
  • Rozprasza temperaturę poprzez kontakt trzpienia z powietrzem wchodzącym do komory spalania.
  • Jego temperatura pracy wynosi około 300 ºC.
  • Jego średnica jest o około 15% większa, aby ułatwić wchodzenie mieszanki.
  • Mieszanka paliwowo-powietrzna wchodzi przez zawór wlotowy w silnikach gaźnikowych. W przypadku wtrysku to wtryskiwacz odpowiada za paliwo.

1629781368 303 Zawory dolotowe i wydechowe czym sa jak dzialaja i jakie

Dotyczące zawór spustowy, główne aspekty, które należy wziąć pod uwagę, to:

  • Talerz i trzpień są zazwyczaj zbudowane ze stali stopowej chromowo-manganowej, która jest odporna na utlenianie i wysokie temperatury. Jednak górna część łodygi jest zwykle wykonana z chromu-krzemu.
  • Temperatura pracy wynosi około 700 ºC, więc płytki i łodygi są wydrążone i wypełnione sodem w celu lepszego rozpraszania ciepła.
  • Mają mniejszy rozmiar, aby wymusić ujście gazów przez ciśnienie tłoka.

Rodzaje zaworów

Istnieje kilka rodzajów zaworów dolotowych i wydechowych, z których główne zostały opisane poniżej:

  • Zawory monometaliczne: racjonalnie wytwarzany w procesie wytłaczania na gorąco lub w procesie spęczania.
  • Zawory bimetaliczne: umożliwiają idealne połączenie materiałów zarówno na łodygę, jak i główkę.
  • Zawory puste: służą z jednej strony do obniżenia wagi, a z drugiej do obniżenia temperatury. Napełnione sodem (temperatura topnienia: 97,5°C), mogą odprowadzać ciepło z główki zaworu do trzpienia poprzez efekt mieszania płynnego sodu i osiągnąć spadek temperatury w zakresie od 80°C do 150°C.

Materiały użyte do produkcji zaworów

Chociaż omówiliśmy już najczęstsze, istnieją inne kombinacje, które można wykorzystać do różnych celów i do różnych części zaworu. W tym przypadku przyjrzymy się katalogowi zaworów producenta MAHLE:

  • CS: stal niskowęglowa na zawory wlotowe, stosowana również jako materiał trzpienia w zaworach bimetalicznych.
  • mStal chromowo-krzemowa przeznaczona do zaworów dolotowych i wydechowych o umiarkowanych obciążeniach, nadal stosowana jako materiał trzpienia w zaworach bimetalicznych.
  • MN: stal chromowo-niklowo-krzemowa do zaworów ssących o wysokiej odporności na korozję i wysokie temperatury.
  • MV: stal chromowo-molibdenowo-wanadowa do zaworów ssących o wysokiej odporności na zużycie, korozję i wysokie temperatury.
  • DO: austenityczna stal chromowo-niklowo-manganowa na zawory wydechowe odporna na ciężkie warunki pracy.
  • JAKIŚ: austenityczna stal chromowo-niklowa na zawory wydechowe odporna na trudne warunki pracy.
  • AB: austenityczna stal chromowo-niklowo-manganowa na zawory wydechowe odporna na ciężkie warunki pracy.
  • x: superstopy do mocno obciążonych zaworów wydechowych.
  • NS– Wysokie stopy osłony gniazd zaworowych o wysokiej odporności na utlenianie, zużycie i korozję.
  • CII: zawór z gniazdem hartowanym.
  • n: zawór azotowany.
  • CP: zawór z chromowanym trzpieniem.

Czy ten post był pomocny?