Tässä artikkelissa opit, mikä on moottorin venttiilit ja miten ne toimivat moottorissa. Venttiilimekanismi ja venttiilin jäähdytys.

Moottoriventtiilit ja moottoriventtiilien tyypit

Venttiili on laite, jolla suljetaan ja avataan kanava. Moottoriajoneuvojen moottoreissa käytetään kahta moottoriventtiiliä kutakin sylinteriä kohti – imuventtiiliä (tai imuventtiiliä) ja pakoventtiiliä.

Tuloventtiili

Tuloventtiili päästää polttoaineen sylinteriin. Suljettuna venttiili sulkee palotilan tiiviisti. Venttiilit on yleensä valmistettu austeniittisesta ruostumattomasta teräksestä, joka on korroosiota ja lämpöä kestävää materiaalia. Tuloventtiili altistuu vähemmän kuumuudelle, ja se on yleensä valmistettu nikkeli-kromiseosteisesta teräksestä.

Pakoventtiili

Poltetut kaasut poistuvat pakoventtiilin kautta. Pakoventtiili on yleensä valmistettu piikromiteräksestä, joka on piin ja kromin seos, jolla on epätavallinen lämmönkestävyys.

Autojen moottoreissa käytettäviä venttiilejä kutsutaan nukkaventtiileiksi tai sieniventtiileiksi. Venttiilin päässä on tarkasti hiottu pinta, johon on jätetty riittävästi marginaalia ohuen reunan välttämiseksi. Kulmapinta hiotaan venttiilin päähän niin, että se muodostaa 45° tai 30° kulman, joka vastaa sylinterin päässä olevan venttiilin istukan kulmaa. Venttiilin varren päässä on jousipidikkeen lukitusurat.

Lue myös: Luettelo auton moottorin osista: Sen toiminta (Kuvineen)

Moottoriventtiilien tyypit

Moottoriventtiileitä on 3 erilaista tyyppiä seuraavasti:

• Tyhjennysventtiili
• Hylsyventtiili
• Kiertoventtiili

Hylsyventtiili

Muotoilunsa vuoksi se tunnetaan myös nimellä sieniventtiili. Sitä käytetään moottorin kaasuvirran ajoituksen ja määrän säätämiseen. Tämä on yleisimmin käytetty venttiili automoottorissa. Poppet-venttiili on saanut nimensä sen ylös- ja alaspäin ponnahtavan liikkeen vuoksi.

Se koostuu päädystä ja varresta. Venttiilin pinta, jonka kulma on yleensä 30°-45°, hiotaan täydellisesti, koska sen on sovitettava venttiilin istukkaan täydellistä tiivistystä varten. Varressa on jousipidikkeen lukitusura, ja sen pää on kosketuksissa nokan kanssa venttiilin ylös & alaspäin suuntautuvia liikkeitä varten. Pakotettaessa paine-ero auttaa tiivistämään venttiilin. Imuventtiileissä paine-ero auttaa avaamaan sen.

Hylsyventtiili

Hylsyventtiili on nimensä mukaisesti putki tai holkki, joka sopii männän ja sylinterin seinämän väliin polttomoottorin sylinterissä, jossa se pyörii/liukuu.

Hylsyjen kyljessä olevat portit tulevat kohdakkain sylinterin imu- ja pakokaasuaukkojen kanssa moottorin syklin sopivissa vaiheissa.

Hylsyn sisäpinta muodostaa sylinterin sisäpiipun, jossa mäntä liukuu. Hylsy on jatkuvassa liikkeessä sallii ja ajaa kaasut ulos hylsyyn leikattujen porttien ja sylinterin päävalun läpi muodostettujen porttien ajoittaisen yhteneväisyyden ansiosta.

Hyötyjä: Nämä venttiilit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia ja toimivat äänettömästi. Melua ei ole, koska siinä ei ole melua aiheuttavia osia, kuten venttiilin nokkia, keinuvipua, venttiileitä jne., Hylsyventtiilillä on vähemmän taipumusta detonaatioon. Jäähdytys on erittäin tehokas, koska venttiili on kosketuksissa vesivaippojen kanssa.

Kiertoventtiili

Kiertoventtiileitä on monenlaisia. Kuvassa on esitetty levytyyppinen kiertoventtiili. Se koostuu pyörivästä levystä, jossa on aukko. Pyörittäessään se on vuorotellen yhteydessä imu- ja pakosarjaan.

Edut: Kiertoventtiilit ovat rakenteeltaan yksinkertaisia ja ne valmistetaan halvemmalla. Ne soveltuvat suurnopeusmoottoreihin. Näihin venttiileihin kohdistuu vähemmän rasituksia ja tärinää. Kiertoventtiilit toimivat tasaisesti, tasaisesti ja meluttomasti.

Moottorin venttiilimekanismien tyypit

Venttiilit toimivat nokka-akselille asennettujen nokkien avulla. Nokka-akseli saa liikettä kampiakselilta. Kun nokka-akseli pyörii, nokka käyttää venttiiliä.

Venttiilien sijainnin mukaan venttiilimekanismeja on kahta tyyppiä:

1. Venttiilimekanismi, jolla venttiiliä ohjataan moottorilohkossa olevaan venttiiliin (suora mäntäventtiili).
   • 
2. Venttiilimekanismi sylinterin päässä olevan venttiilin käyttämiseksi (yläpuolinen istukkaventtiili).
   • 

Venttiilin tapin välys

Venttiilin tapin ja venttiilin varren välissä pidetään pientä välystä suorassa nukkaventtiilissä ja keinuvivun ja venttiilin varren välissä yläpuolisessa nukkaventtiilissä. Tätä kutsutaan venttiilitapin välykseksi ja joskus myös venttiilivälykseksi. Tämä välys mahdollistaa venttiilin varren laajenemisen moottorin lämmetessä.

Jos välys ei ole riittävä, venttiili ei istu kunnolla, kun moottori lämpenee, mikä aiheuttaa tehon menetyksen ja venttiilin nostamisen. On parempi, että välystä on enemmän kuin on tarpeen, kuin että sitä on liian vähän, vaikka venttiilimekanismin melu hieman lisääntyykin.

Venttiilin tapin välys riippuu seuraavista tekijöistä:

1. Venttiilin varren pituus
2. Venttiilin materiaali.
3. Lämpötila, jossa moottori toimii.

Hydraulinen venttiilin nostaja

On erittäin hiljainen toiminnassaan, koska se varmistaa venttiilin tapin nollavälin. Se säätää automaattisesti pituuttaan kompensoidakseen eroja venttiilin. tapetin välys. Se ei myöskään yleensä vaadi säätöä normaalikäytössä. Lämpötilan muutoksista ja kulumisesta johtuvat vaihtelut hoidetaan hydraulisesti.

Sen runko koostuu sylinteristä ja öljysäiliöstä. Rungossa oleva aukko on yhdistetty moottorin voitelujärjestelmästä tulevaan öljynpaineletkuun, joka syöttää säiliöön öljyä. Mäntä sopii sylinterin sisälle siten, että sen yläpää koskettaa työntötangon pohjaa ja sen alapää tukeutuu öljyn ja sylinterin pohjan välissä olevaan öljyyn.

Kun venttiili on suljettu kuten kohdassa (a) (nokka alempana), öljysäiliöstä tuleva öljy avaa pallosulkuventtiilin ja nostaa mäntää kulkemalla sen ja sylinterin pohjan välissä. Tällöin nostinyksikön ja työntötangon sekä keinuvivun ja venttiilin varren välille syntyy nollavälys.

Kun nokka kääntyy nostimen nostamiseksi kuten kohdassa (b) (nokka yläpuolella). Pallotakaiskuventtiili sulkeutuu estääkseen öljyn paluun säiliöön ja saa koko nostinyksikön nostamaan työntötankoa venttiilin avaamiseksi. Koska nosto alkaa nollavälyksellä, melu vähenee minimiin.

Kuten kuvassa (b) on esitetty nostotoiminnon aikana, tietty määrä öljyä pääsee vuotamaan männän ja sylinterin väliin, mikä aiheuttaa männän laskemisen tuottamaan välyksen, jos jousi ei nostanut sitä uudelleen, kun männän paine vapautuu moottoriventtiilin sulkeutumisen myötä. Tällöin pallotakaiskuventtiili aukeaa uudelleen, öljyä tulee jälleen männän alle ja nostin asettuu jälleen nollavälykselle.

Eksentrinen keinuvipu

Eksentrinen keinuvipu kompensoi automaattisesti venttiilin ja venttiilipään välyksen eron. Se koostuu tavanomaisesta keinuvivusta, joka on muokattu pitämään eksentristä uran ja tapin avulla.

Mäntä ja jousi ohjaavat eksentrisen keinuvivun mäntää. Mäntä aktivoituu jousen ja keinuvarressa olevasta aukosta tulevan öljynpaineen avulla.

Kun moottorin venttiili on suljettu (nokka on alhaalla), eksentrinen liikkuu jousen ja männän vaikutuksesta ottamaan mahdollisen välyksen, venttiiliä käyttävässä junassa. Kun nokka pyörii avatakseen venttiilin, mäntä ja jousi vaimentavat tämän liikkeen aiheuttamat iskut. Kun nokka on ylösalaisin, venttiili on täysin auki.

Venttiilin jäähdytys

On selvää, että pakoventtiili käy kuumempana kuin imuventtiili, koska pakoventtiili on aina kosketuksissa kuumien kaasujen kanssa, kun taas imuventtiiliä jäähdyttää jonkin verran sisääntuleva tuorepanos. Pakoventtiili voi itse asiassa kuumentua punaiseksi lyhyen käyttöjakson aikana. Venttiilin pinta on kuumin ja venttiilin varsi on venttiilin viilein osa.

Venttiilin varsi siirtää lämpöä venttiilinohjaimeen ja venttiilin pinta siirtää lämpöä venttiilin istukkaan, ja tämä auttaa pitämään venttiilin viileänä. Riittävän jäähdytyksen aikaansaamiseksi sylinterin pää on suunniteltava siten, että venttiilin kriittisten alueiden ympärillä on hyvä vedenkierto.

Jos venttiilipinta istuu kunnolla venttiilin istukkaan ja sulkee palotilan kokonaan, puristusta ja tehoa ei menetetä. Tästä huolimatta asianmukainen venttiilin istukka antaa myös täydellisen pintakosketuksen venttiilin istukkaan, jonka kautta voi tapahtua enemmän lämmönsiirtoa. Epätasainen kosketus voi aiheuttaa sen, että venttiili käy useita satoja asteita normaalia kuumempana, mikä lyhentää venttiilin käyttöikää

Natriumjäähdytteinen venttiili

Monissa raskaissa moottoreissa käytetään natriumjäähdytteisiä venttiileitä. Natriumjäähdytteisessä venttiilissä on ontto varsi, joka on osittain täytetty metallisella natriumilla. Natrium sulaa 97’5 °C:ssa. Näin ollen käyttölämpötiloissa natrium on nestemäistä. Kun moottori käy ja venttiili liikkuu ylös ja alas, natrium heitetään ylöspäin venttiilin kuumempaan osaan.

Natrium imee itseensä lämpöä, jota se luovuttaa viileämpään varteen laskeutuessaan taas alas varteen. Tämä toiminta pitää venttiilin pään viileänä. Natriumjäähdytteinen venttiili toimii jopa 100 °C viileämpänä kuin rakenteeltaan samanlainen kiinteäkantainen venttiili samoissa käyttöolosuhteissa. Tämä tarkoittaa, että natriumjäähdytteisen venttiilin käyttöikä on pidempi. Sen käyttö vaatii kuitenkin enemmän huolellisuutta.

Jos natriumjäähdytteisen venttiilin ontto varsi on haljennut tai murtunut, se on mahdollisesti vaarallinen. Natrium räjähtää liekkeihin joutuessaan kosketuksiin veden kanssa. Se aiheuttaa syvän ja vakavan palovamman iholle, Niin kauan kuin natrium on turvallisesti venttiilin varren sisällä, vaaraa ei ole.