Βαλβίδα εισαγωγής

Σε αυτή την έκδοση θα μιλήσουμε για τις βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής, ωστόσο, πριν μπούμε σε λεπτομέρειες, θα βάλουμε αυτά τα στοιχεία στο πλαίσιο για καλύτερη κατανόηση. Ο κινητήρας χρειάζεται ένα μέσο για τη διανομή των αερίων εισαγωγής και εξαγωγής, για τον έλεγχο και τη μετακίνησή τους μέσω της πολλαπλής στην πολλαπλή εισαγωγής, στον θάλαμο καύσης και στην πολλαπλή εξαγωγής. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω μιας σειράς μηχανισμών που σχηματίζουν ένα σύστημα που ονομάζεται διανομή.

Ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης απαιτεί ένα μείγμα καυσίμου-αέρα, το οποίο, όταν καίγεται, κινεί τους μηχανισμούς του κινητήρα. Στην πολλαπλή, ο αέρας φιλτράρεται και αποστέλλεται στην πολλαπλή εισαγωγής, όπου το μείγμα καυσίμου μετράται μέσω συστημάτων όπως καρμπυρατέρ ή ψεκασμού.

Το έτοιμο μείγμα εισέρχεται στον θάλαμο καύσης, όπου καίγεται αυτό το αέριο και, έτσι, μετατρέπει τη θερμική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Αφού ολοκληρωθεί η διαδικασία, είναι απαραίτητο τα προϊόντα καύσης να φύγουν από τον θάλαμο και να αφήσουν τον κύκλο να επαναληφθεί. Για να αναπτυχθεί αυτή η διαδικασία, ο κινητήρας πρέπει να ελέγχει την εισαγωγή και την εξαγωγή αερίου σε κάθε κύλινδρο, αυτό επιτυγχάνεται με τις βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής, οι οποίες θα είναι υπεύθυνες για το άνοιγμα και το κλείσιμο των καναλιών την κατάλληλη στιγμή.

ΚΥΚΛΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ

Η λειτουργία ενός τετράχρονου κινητήρα αποτελείται από τέσσερα στάδια:

ΕΙΣΟΔΟΣ

Σε αυτό το σημείο, η βαλβίδα εισαγωγής ανοίγει για να μπει εξωτερικός αέρας, με αποτέλεσμα το έμβολο να πέσει και να μετακινήσει τη μπιέλα και τον στροφαλοφόρο άξονα.

ΣΥΜΠΙΕΣΗ

Σε αυτό το στάδιο, οι βαλβίδες εισαγωγής και εξαγωγής είναι κλειστές. Όταν ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται, η μπιέλα και το έμβολο ανεβαίνουν, αυτό επιτρέπει στον αέρα που εγχέεται στο στάδιο εισαγωγής να αυξήσει την πίεσή του αρκετές φορές, στο τέλος της διαδρομής συμπίεσης γίνεται έγχυση καυσίμου και αέρα υψηλής πίεσης.

ΕΞΟΥΣΙΑ

Κατά τη διαδρομή ισχύος, το έμβολο αρχίζει να κατεβαίνει καθώς το μείγμα πεπιεσμένου αέρα/καυσίμου αναφλέγεται από το μπουζί, προκαλώντας έκρηξη στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης.

ΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ

Τέλος, σε αυτό το στάδιο, ο στροφαλοφόρος άξονας στρέφεται προς τα δεξιά, μετακινώντας έτσι τη μπιέλα έτσι ώστε το έμβολο να μπορεί να επιστρέψει προς τα επάνω ενώ η βαλβίδα εξαγωγής είναι ανοιχτή και να επιτρέψει στα αέρια της καύσης να διαφύγουν μέσα από αυτήν.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΙΣΟΔΟΥ ΚΑΙ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ;

Οι βαλβίδες εισόδου και εξόδου είναι στοιχεία των οποίων η λειτουργία είναι να ελέγχουν τη ροή ενός υγρού ή αερίου. Αυτά που χρησιμοποιούνται στην εισαγωγή και την εξάτμιση ενός τετράχρονου κινητήρα είναι συνήθως καθισμένες βαλβίδες.

Ποιος είναι ο ρόλος αυτών των βαλβίδων; Οι βαλβίδες είναι μέρη ακριβείας ενός κινητήρα και εκτελούν τέσσερις πολύ σημαντικές εργασίες στη λειτουργία του κινητήρα:

• Μπλοκάρισμα τμημάτων της ροής.
• Έλεγχος ανταλλαγής αερίου.
• Ερμητικά σφραγισμένοι κύλινδροι.
• Διάχυση της θερμότητας που απορροφάται από την καύση των καυσαερίων, μεταφέροντάς την στα ένθετα της έδρας της βαλβίδας και στους οδηγούς βαλβίδων. Σε θερμοκρασίες έως 800ºC, κάθε βαλβίδα ανοίγει και κλείνει έως και 70 φορές το δευτερόλεπτο και αντέχει κατά μέσο όρο 300 εκατομμύρια αλλαγές φορτίου κατά τη διάρκεια ζωής του κινητήρα.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ

ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΙΣΟΔΟΥ

Η βαλβίδα εισαγωγής εκτελεί τη λειτουργία σύνδεσης της πολλαπλής εισαγωγής με τον κύλινδρο ανάλογα με το χρόνο διανομής. Κατά κανόνα, είναι κατασκευασμένα από ένα μόνο μέταλλο, χάλυβα με ακαθαρσίες χρωμίου και πυριτίου, που παρέχουν καλή αντοχή στη θερμότητα και την εργασία. Ορισμένες περιοχές του μετάλλου, όπως το κάθισμα, το στέλεχος και το κεφάλι, συνήθως σκληραίνουν για να μειωθεί η φθορά. Η ψύξη αυτής της βαλβίδας συμβαίνει λόγω της επαφής της με το μείγμα καυσίμου-αέρα, το οποίο διαλύει τη θερμοκρασία της σε μεγάλο βαθμό, κατά κανόνα, κατά την επαφή με το στέλεχος και η θερμοκρασία λειτουργίας της φτάνει τους 200-300°C.

ΒΑΛΒΙΔΕΣ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ

Η βαλβίδα εξαγωγής βρίσκεται σε συνεχή επαφή με τα καυσαέρια σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, επομένως πρέπει να έχουν πιο στιβαρό σχεδιασμό από τις βαλβίδες εισαγωγής.

Η θερμότητα που συσσωρεύεται στη βαλβίδα απελευθερώνεται μέσω της έδρας της κατά 75%, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι φτάνει σε θερμοκρασία 800 ºC. Λόγω της μοναδικής λειτουργίας της, αυτή η βαλβίδα πρέπει να είναι κατασκευασμένη από διαφορετικά υλικά, η κεφαλή και το στέλεχος της είναι συνήθως κατασκευασμένα από χάλυβα χρωμίου και κράματος μαγνησίου, καθώς έχει εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση και ιδιότητες αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες. Η κορυφή του στελέχους είναι συνήθως κατασκευασμένη από χρώμιο πυριτίου. Για τη θερμική αγωγιμότητα, κατασκευάζονται κοίλοι πυθμένες και ράβδοι γεμάτες με νάτριο, καθώς αυτό το υλικό έχει τη λειτουργία της γρήγορης μεταφοράς θερμότητας στη ζώνη ψύξης, μειώνοντας τη θερμοκρασία του πυθμένα στους 100ºС.

ΕΙΔΟΣ ΒΑΛΒΙΔΩΝ

ΜΟΝΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΒΑΛΒΙΔΑ

Παράγεται ορθολογικά με θερμή εξώθηση ή σφράγιση.

ΔΙΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΒΑΛΒΙΔΕΣ

Αυτό καθιστά δυνατό έναν τέλειο συνδυασμό υλικών τόσο για το στέλεχος όσο και για το κεφάλι.

ΚΟΙΛΕΣ ΒΑΛΒΙΔΕΣ

Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται αφενός για μείωση βάρους και αφετέρου για ψύξη. Γεμάτο με νάτριο (σημείο τήξης 97,5ºC), μπορεί να μεταφέρει θερμότητα από την κεφαλή της βαλβίδας στο στέλεχος μέσω της επίδρασης ανάδευσης υγρού νατρίου και να επιτύχει μείωση θερμοκρασίας από 80º έως 150ºC.