Talířový ventil

Talířový ventil  je součástí většiny pístových spalovacích motorů (ICE), je součástí mechanismu distribuce plynu, který přímo řídí průtok pracovní tekutiny vstupující a vystupující z válce. Používají se také ve velkých kompresorech, parních strojích.

Zařízení talířového ventilu

Talířový ventil se skládá z pořádného kulatého talíře a dříku menšího průměru. Z důvodů pevnosti a aerodynamiky je přechod mezi deskou a tyčí proveden s velkým poloměrem (obr. 1). Nějakou dobu byly oblíbené desky ve tvaru deštníku (tulipánového tvaru), které snižovaly hmotnost sacího ventilu na hmotnost výfukového ventilu (průměr sacích ventilů je zvolen více, protože odpor sacího traktu snižuje výkon motoru větší než odpor výfuku) při současném snížení hydraulického odporu. Tím se však zvětšuje plocha spalovací komory , což zvyšuje emise uhlovodíků.

Ventil se pohybuje podél osy tyče, přičemž deska otevírá cestu plynům a při dopadu na sedlo ji pevně uzamkne. Určitá vůle mezi dříkem ventilu a objímkou ​​je nutná, aby se zabránilo zablokování, když se ventil zahřeje, a aby se talíř mohl samočinně přizpůsobit sedlu. Pro zachování samočinného nastavení a následně i hustoty uzamčení má deska zkosení pod úhlem 45 nebo 30 stupňů k její rovině.

Silové uzavření kinematického obvodu pohonu ventilu (tj. návrat ventilu do uzavřené polohy) se u rychloběžných sportovních motorů provádí pomocí zkroucených ventilových pružin - pomocí desmodromického mechanismu. Dřík ventilu má obvykle tepelně zpevněný konec, kam se přenáší síla z vahadla, vahadla nebo skla a jednu nebo více drážek pro instalaci crackerů (drážka je vidět na obr. 1). Přenos síly vnitřním závitem ve dříku ventilu z tlačníku je méně obvyklý (ventil na V-2 a všechny následné modifikace nyní vyráběné Barnaultransmash má tuto konstrukci)

Mezi pružinu a rovinu hlavy lze kromě tvrzené ocelové podložky nainstalovat mechanismus otáčení ventilu (jinak nazývaný samolapovací mechanismus). To umožňuje prodloužit intervaly mezi broušením ventilů a dlouhodobě udržet jejich těsnost [1] .

Uspořádání ventilů motoru

Počet ventilů v motoru závisí na přijatém schématu mechanismu distribuce plynu [2] . Typická hodnota je 2 nebo 4 ventily na válec, ale existují schémata s 5 ventily (z nichž 3 jsou sací), nebo dokonce 1 velkým výfukovým ventilem (dvoutaktní naftový přímý průtok). Ventilové pružiny podporující kinematiku rozvodu jsou vždy spirálové s plochými broušenými konci. Jeden ventil má obvykle 1 (zřídka 2) pružiny a 2 sušenky. Velikost a tvar závlaček ventilů je individuální, většinou má každý motor originální závlačky.

Ventily mohou být umístěny ve spodním ventilovém nebo horním ventilovém vzoru, umístěné pod úhlem k sobě navzájem nebo paralelně. Smyslem práce konstruktéra při jejich umístění je spolehlivá výměna plynů s nízkým aerodynamickým odporem, nutné umístění sběračů v motorovém prostoru, kompaktnost spalovacího prostoru, dodržování výfukových norem atd.

Použité materiály a technologie

Vstupní ventily motorů jsou obvykle vyrobeny pěchováním ze silchromové oceli typu 40X9S2, 40X10S2M. Tyto oceli mají poměrně vysokou tepelnou odolnost, a protože teplota výfukových plynů dieselových motorů je nižší (kvůli vysokému kompresnímu poměru ) než u zážehových motorů , používají se také k výrobě výfukových ventilů naftových motorů.

Výfukové ventily starých zážehových motorů byly také vyrobeny silchromem, nedostatečná tepelná odolnost byla kompenzována pohodlím broušení ( GAZ-51 ), pájením okrajů desek stelitem; plnicí ventily se sodíkem pro přenos tepla z desky se používaly dříve ( GAZ-66 / GAZ-53 , ZIL-130 ), nyní se používají [3] [4] [5] [6] .

Později se přešlo na svařované ventily: vřeteno z ocelí typu 40KhN, 38KhS, deska z ocelí typů 40Kh14N14V2M, 45Kh22N4M3. Takové oceli se u dieselových motorů nepoužívají: motorová nafta obsahuje síru a sirné plyny rychle ničí oceli obsahující nikl. Používá se i pájení hran tvrdými materiály: stelit, nichrom [7] .

Selhání ventilů

Hlavní poruchy talířových ventilů jsou [8] :

Netěsnosti ventilů mohou být od okamžiku výroby, mohou se objevit během provozu nebo být výsledkem nekvalitní opravy nebo nesprávného nastavení ventilu. Sací ventil může propouštět plyn po dlouhou dobu, aniž by vyhořel, ale zážehový motor se obvykle třese: vrhá výfukové plyny do sacího traktu a zapálení takto zředěné směsi se stává nespolehlivé. Diesel, respektive kouří [9] . Dalším důvodem může být prohnutí ventilů [10] , přičemž se motor velmi silně třese, případně vůbec nestartuje.

V případě střední netěsnosti ventilu je lze ještě zabrousit, ale nejčastěji se mění jako komplet. Důvodem je, že do této doby se obvykle opotřebovává dřík ventilu se zvýšením spotřeby oleje a při dlouhém broušení starého ventilu se zvětšuje vyčnívání jeho konce nad rovinou hlavy - hydraulický kompenzátor může opustit pracovní oblast. Pokud výstupek přesahuje přípustnou hodnotu již u nového ventilu, pak podle pokynů musíte vyměnit hlavu bloku, v praxi je konec ventilu broušený, aby se snížila výška.

Vyhoření kotouče výfukového ventilu je vždy důsledkem silného přehřátí při absenci ventilové vůle a velkého průniku plynů. Deska sacího ventilu nemůže vyhořet, protože dlouho předtím, když plyny proniknou do sání, válec přestane fungovat a teplota plynů se sníží. Vznětové motory však mohou mít jiné problémy.

Opotřebení dříku ventilu a/nebo pouzdra vede k nesprávné funkci těsnění ventilu, což znamená vysokou spotřebu oleje. Proto při opravě hlavy válců může být nutné vyměnit ventily a / nebo vodítka. Po výměně vodítek je obvykle nutné opracovat sedlo frézami na trnu na základě nového vedení a poté ventil zabrousit. Většinou se mění všechna vodítka najednou, nebo jen sací (pro spotřebu oleje je rozhodující mezera v pouzdrech sacích ventilů, kvůli nižšímu tlaku v sacím potrubí).

Viz také

Poznámky

  1. ^ Automobilové motory: Teorie a údržba, 4. vydání . — Williams Publishing House. — 660 s. — ISBN 9785845909541 . Archivováno 8. dubna 2018 na Wayback Machine
  2. ↑ Alexander Popov, P. Klyukin, Alexander Solncev, Vladislav Osipov, Vitalij Gaevskij. Základy moderního automobilového designu . — Litry, 2017-09-05. — 338 s. — ISBN 9785457387928 . Archivováno 10. dubna 2018 na Wayback Machine
  3. ↑ Sanders, JC, Wilsted, HD, Mulcahy, B.A. Provozní teploty výfukového ventilu chlazeného sodíkem měřené termočlánkem  //  Digitální knihovna. - 1943. Archivováno 30. října 2018.
  4. ↑ nákladní automobil, osobní automobil a . Ventily Federal-Mogul  (ruština) . Archivováno z originálu 30. října 2018. Staženo 30. října 2018.
  5. ↑ Fernando Zenklusen, Marcio Coenca, Alexander Puck. Účinnost sodíkového chlazení v dutých ventilech pro vysoce výkonné motory  //  SAE Technical Paper Series. — 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, Spojené státy americké: SAE International, 2018-04-03. — doi : 10.4271/2018-01-0368 . Archivováno z originálu 31. října 2018.
  6. ↑ Jak jsou chlazeny ventily u spalovacích motorů? - Quora  (anglicky) . www.quora.com. Datum přístupu: 30. října 2018.
  7. ↑ Kholmyansky I.A. Konstrukce spalovacích motorů. - Omsk, 2010. - S. 86-91. — 155 str.
  8. ^ Automobilové motory: Teorie a údržba, 4. vydání . — Williams Publishing House. — 660 s. — ISBN 9785845909541 . Archivováno 10. dubna 2018 na Wayback Machine
  9. ↑ Gladky Alexey Anatolyevich. Svépomocná údržba a drobné opravy automobilů . - BHV-Petersburg, 2011. - 202 s. — ISBN 9785977505550 . Archivováno 8. dubna 2018 na Wayback Machine
  10. ↑ Alexandr Leonidovič Burov. Základy údržby automobilu: učebnice. příspěvek . - MGIU, 2008. - 104 s. — ISBN 9785276015538 . Archivováno 8. dubna 2018 na Wayback Machine
  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie