V tomto článku se dozvíte, co jsou ventily motoru a jak fungují v motoru. Mechanismus ventilu a chlazení ventilu.

Motorové ventily a typy motorových ventilů

Ventil je zařízení k uzavírání a otevírání průchodu. V motorech motorových vozidel se pro každý válec používají dva motorové ventily – sací (nebo sací) ventil a výfukový ventil.

Sací ventil

Palivo se do válce pouští pomocí sacího ventilu. Když je ventil zavřený, těsně uzavírá spalovací prostor. Ventily jsou obvykle vyrobeny z austenitické nerezové oceli, která je odolná proti korozi a vysokým teplotám. Vstupní ventil je vystaven menšímu teplu, obvykle je vyroben z nikl-chromové legované oceli.

Výfukový ventil

Spálené plyny odcházejí výfukovým ventilem. Výfukový ventil je obvykle vyroben ze silnochromové oceli, což je slitina křemíku a chromu s neobvyklou odolností vůči teplu.

Ventily používané v motorech automobilů se označují jako poppet nebo hřibové ventily. Hlava ventilu má přesně vybroušenou čelní plochu s ponechanou dostatečnou rezervou, aby se zabránilo vzniku tenkého okraje. Úhlová plocha je na hlavě ventilu vybroušena tak, aby svírala úhel 45° nebo 30°, který odpovídá úhlu sedla ventilu v hlavě válce. Na konci dříku ventilu jsou drážky pro zajištění pružiny.

Přečtěte si také: Drážky pro zajištění pružiny: Seznam dílů automobilových motorů: Jeho funkce (s obrázky)

Typy motorových ventilů

Existují 3 různé typy motorových ventilů:

• Poppet valve
• Sleeve valve
• Rotary valve

Poppet valve

Díky svému tvaru je také známý jako hřibový ventil. Používá se k řízení časování a množství průtoku plynu do motoru. Jedná se o nejpoužívanější ventil v automobilovém motoru. Hříbkový ventil dostal tento název kvůli svému pohybu, při kterém vyskakuje nahoru a dolů.

Skládá se z hlavy a dříku. Čelo ventilu obvykle s úhlem 30° až 45° je dokonale vybroušeno, protože musí odpovídat sedlu ventilu, aby bylo dosaženo dokonalého těsnění. Dřík má drážku pro zajištění pružiny a jeho konec je v kontaktu s vačkou pro pohyby ventilu nahoru &dolů. Při výfuku napomáhá k utěsnění ventilu tlaková diference. U sacích ventilů napomáhá tlaková diference k jeho otevření.

Rukávový ventil

Rukávový ventil, jak název napovídá, že se jedná o trubku nebo objímku, zapadá mezi píst a stěnu válce ve válci spalovacího motoru, kde se otáčí/posouvá.

Otvory na straně objímek se v příslušných fázích cyklu motoru dostávají do souladu se sacími a výfukovými otvory válce.

Vnitřní povrch pouzdra tvoří vnitřní válec, v němž se posouvá píst. Pouzdro je v neustálém pohybu umožňuje a vyhání plyny na základě periodické shody otvorů vyříznutých v pouzdře s otvory vytvořenými skrz hlavní odlitek válce.

Výhody: Tyto ventily jsou konstrukčně jednoduché a jejich provoz je tichý. Jsou hlučné, protože neobsahují žádné hlučné součásti, jako jsou vačky ventilů, vahadla, kuželky ventilů atd. rukávový ventil má menší tendenci k detonaci. Chlazení je velmi účinné, protože ventil je v kontaktu s vodním pláštěm.

Rotační ventil

Existuje mnoho typů rotačních ventilů. Na obrázku je zobrazen rotační ventil diskového typu. Skládá se z rotujícího disku, který má otvor. Při otáčení komunikuje střídavě se sacími a výfukovými potrubími.

Výhody: Rotační ventily jsou konstrukčně jednoduché a jejich výroba je levnější. Jsou vhodné pro vysokootáčkové motory. Tyto ventily mají menší namáhání a vibrace. Rotační telata pracují plynule, rovnoměrně a bezhlučně.

Typy ventilových mechanismů motorů

Ventily jsou ovládány vačkami umístěnými na vačkovém hřídeli. Vačkový hřídel dostává pohyb od klikového hřídele. Jak se vačkový hřídel otáčí, vačka ovládá ventil.

Podle umístění ventilů je ventilový mechanismus dvojího typu:

1. Ventilový mechanismus pro ovládání ventilu v bloku motoru (přímý klapkový ventil).
   • 
2. Ventilový mechanismus pro ovládání ventilu v hlavě válců (horní poppet ventil).
   • 

Volná vůle mezi ventilovým kuželíkem a dříkem ventilu

Malá vůle se dodržuje mezi ventilovým kuželíkem a dříkem ventilu v případě přímého poppet ventilu a mezi vahadlem a dříkem ventilu v případě horního poppet ventilu. Tato vůle se označuje jako vůle ventilového kuželíku a někdy také jako vůle ventilu. Tato vůle umožňuje roztažení dříku ventilu při zahřátí motoru.

Pokud není vůle dostatečná, ventil při zahřátí motoru nedosedne správně, což způsobí ztrátu výkonu a zvedání ventilu. Je lepší mít větší vůli, než je nutné, než příliš malou, a to i přes mírné zvýšení hlučnosti ventilového mechanismu.

Vůle ventilového kuželky závisí na následujících faktorech:

1. Délka dříku ventilu
2. Materiál ventilu.
3. Teplota, při které motor pracuje.

Hydraulický zdvihač ventilů

Je při provozu velmi tichý, protože zajišťuje nulovou vůli ventilového kuželky. Automaticky nastavuje svou délku tak, aby vyrovnával rozdíly ve vůli ventilu. kohoutku. Také při běžném provozu obvykle nevyžaduje žádné seřizování. Změny způsobené změnami teploty a opotřebením jsou ošetřeny hydraulicky.

Těleso se skládá z válce a olejové nádrže. Otvor v tělese je spojen s tlakovým vedením oleje z mazacího systému motoru, které zásobuje nádržku olejem. Píst zapadá do válce tak, že se jeho horní konec dotýká dna tlačné tyče a jeho dolní konec je podepřen olejem mezi ním a dnem válce.

Pokud je ventil uzavřen jako v bodě a) (vačka na spodní straně), olej ze zásobníku otevírá kulový zpětný ventil a zvedá píst průchodem mezi ním a dnem válce. Tím vzniká nulová vůle mezi jednotkou zdvihátka a tlačnou tyčí a mezi vahadlem a dříkem ventilu.

Když se vačka otáčí, aby zvedla zdvihátko jako v bodě (b) (vačka na horní straně). Kulový kontrolní ventil se uzavře, aby zabránil návratu oleje do nádrže, a způsobí, že celá jednotka zdvihátka zvedne táhlo a otevře ventil. Protože zdvih začíná s nulovou vůlí, sníží se hluk na minimum.

Jak je znázorněno na obrázku (b), během zdvihu může mezi pístnicí a válcem uniknout určité množství oleje, což způsobí spuštění pístnice, aby vznikla vůle, pokud ji pružina opět nezvedla, když se tlak na pístnici uvolní uzavřením ventilu motoru. Tím se opět otevře kulový zpětný ventil, olej se opět dostane pod plunžr a zdvihátko je opět nastaveno na nulovou vůli.

Výstředné vahadlo

Výstředné vahadlo automaticky vyrovnává rozdíl vůle mezi ventilem a vahadlem. Skládá se z běžného vahadla upraveného tak, aby pomocí drážky a čepu drželo excentr.

Píst a pružina ovládají píst excentru. Píst je aktivován pružinou a tlakem oleje z otvoru ve vahadle.

Když je ventil motoru zavřený (vačka na spodní straně), excentr se působením pružiny a pístu pohybuje, aby zabral případnou vůli, ve ventilu ovládajícím soustavu. Když se vačka otáčí, aby otevřela ventil, píst a pružina pohlcují veškeré rázy vzniklé tímto pohybem. Když je vačka v obrácené poloze, je ventil zcela otevřený.

Chlazení ventilu

Je zřejmé, že výfukový ventil pracuje hůře než sací ventil, protože výfukový ventil je stále v kontaktu s horkými plyny, zatímco sací ventil je poněkud ochlazován přicházející čerstvou náplní. Výfukový ventil může být během krátké doby provozu skutečně rozpálený do červena. Čelo ventilu je nejteplejší a dřík ventilu je nejchladnější částí ventilu.

Dřík ventilu předává teplo vedení ventilu a čelo ventilu předává teplo sedlu ventilu, a to pomáhá udržovat ventil chladný. Aby bylo zajištěno dostatečné chlazení, musí být hlava válce konstruována tak, aby umožňovala dobrou cirkulaci vody kolem kritických oblastí ventilu.

Pokud čelo ventilu správně dosedá na sedlo ventilu a zcela uzavírá spalovací prostor, nedochází ke ztrátě komprese a výkonu. Přesto správné usazení ventilu zajišťuje také plný kontakt čela se sedlem ventilu, díky němuž může docházet k většímu přenosu tepla. Nerovnoměrný kontakt může způsobit, že se ventil zahřeje o několik set stupňů více než normálně, což zkrátí jeho životnost

Ventil chlazený sodíkem

V mnoha těžkých motorech se používají ventily chlazené sodíkem. Sodíkem chlazený ventil má dutý dřík, který je částečně naplněn kovovým sodíkem. Sodík se taví při teplotě 97’5 °C. Při provozních teplotách je tedy sodík kapalný. Když motor běží, ventil se pohybuje nahoru a dolů, sodík je vyvrhován nahoru do teplejší části ventilu.

Pohlcuje teplo, které pak odevzdává chladnějšímu dříku, když v něm opět klesá dolů. Tento děj udržuje hlavici ventilu chladnou. Sodíkem chlazený ventil pracuje až o 100 °C chladněji než ventil s pevným dříkem podobné konstrukce za stejných provozních podmínek. To znamená, že sodíkem chlazený ventil má delší životnost. Jeho použití však vyžaduje větší opatrnost.

Pokud je dutý dřík sodíkem chlazeného ventilu prasklý nebo zlomený, je potenciálně nebezpečný. Sodík se při kontaktu s vodou vznítí. Způsobuje hluboké a vážné popáleniny na kůži, Pokud je sodík bezpečně v dříku ventilu, nehrozí žádné nebezpečí.