Ebben a cikkben megtudhatod, mi az a motorszelep és hogyan működik a motorban. A szelep mechanizmusa és a szelep hűtése.
Motorszelepek és a motorszelepek típusai
A szelep egy olyan eszköz, amely egy átjárót zár és nyit. A gépjárműmotorokban hengerenként két motorszelepet használnak – egy szívó (vagy szívó) és egy kipufogószelepet.
Bemeneti szelep
A tüzelőanyagot a szívószelep engedi be a hengerbe. Zárt állapotban a szelep szorosan lezárja az égési teret. A szelepek általában ausztenites rozsdamentes acélból készülnek, amely korrózió- és hőálló anyag. A kevesebb hőnek kitett bemeneti szelep általában nikkel-króm ötvözetű acélból készül.
Kipufogószelep
Az égett gázok a kipufogószelepen keresztül távoznak. A kipufogószelep általában szilikróm acélból készül, amely szilícium és króm szokatlan hőállóságú ötvözete.
A gépkocsimotorokban használt szelepeket buborékszelepnek vagy gombaszelepnek nevezik. A szelep feje pontosan csiszolt felületű, elegendő mozgásteret hagyva a vékony perem elkerülésére. A szögletes felületet úgy csiszolják a szelepfejre, hogy 45°-os vagy 30°-os szöget zárjon be, hogy megfeleljen a hengerfejben lévő szelepfészek szögének. A szelepszár végén rugótartó rögzítő hornyok találhatók.
Lapozd el még: Az autómotor alkatrészeinek listája: Funkciója (Képekkel)
A motorszelepek típusai
A motorszelepek 3 különböző típusa a következő:
- Poppet szelep
- Hüvelyszelep
- Rotációs szelep
Poppet szelep
Az alakja miatt gombaszelepnek is nevezik. A motorba jutó gázáramlás időzítésének és mennyiségének szabályozására szolgál. Ez a legszélesebb körben használt szelep egy autómotorban. A buborékszelep nevét a fel- és lefelé pattogó mozgása miatt kapta.
Egy fejből és egy szárból áll. A szelepfelület általában 30° és 45° közötti szögben tökéletesen ki van csiszolva, mivel a tökéletes tömítéshez illeszkednie kell a szelepülékhez. A száron van egy rugótartó rögzítő horony, és a vége érintkezik a szelep felfelé & lefelé irányuló mozgásához szükséges bütyökkel. Kipufogáskor egy nyomáskülönbség segíti a szelep tömítését. A szívószelepeknél a nyomáskülönbség segíti a nyitást.
Hüvelyszelep
A hüvelyszelep, ahogy a neve is mutatja, hogy ez egy cső vagy hüvely, amely a dugattyú és a hengerfal közé illeszkedik a belsőégésű motor hengerében, ahol forog/csúszik.
A hüvelyek oldalán lévő nyílások a motor ciklusának megfelelő szakaszaiban a henger beömlő- és kipufogónyílásaihoz igazodnak.
A hüvely belső felülete alkotja a belső hengerhengert, amelyben a dugattyú csúszik. A hüvely folyamatos mozgásban van, lehetővé teszi és kihajtja a gázokat a hüvelybe vágott portok és a fő hengeröntvényen kialakított portok periodikus egybeesése révén.
Előnyök: Ezek a szelepek egyszerű felépítésűek és csendesek működés közben. Zajos, mert nincsenek zajkeltő alkatrészek, mint a szelephézagok, lengőkarok, csapszelepek stb. a hüvelyes szelepek kevésbé hajlamosak a detonációra. A hűtés nagyon hatékony, mivel a szelep érintkezik a vízköpennyel.
forgószelep
A forgószelepeknek számos típusa létezik. Az ábra a tárcsás forgószelepet mutatja. Ez egy forgó tárcsából áll, amely egy nyílással rendelkezik. Forgása közben felváltva kommunikál a szívó- és a kipufogócsővel.
Előnyei: A forgószelepek egyszerű felépítésűek és olcsóbban gyárthatók. Alkalmasak nagy fordulatszámú motorokhoz. Ezek a szelepek kevesebb feszültséggel és rezgéssel járnak. A forgószelepek egyenletes, egyenletes és zajmentes működésűek.
A motor szelepmechanizmusának típusai
A szelepeket a vezérműtengelyre szerelt bütykök működtetik. A vezérműtengely a forgattyús tengelytől kapja a mozgást. Ahogy a vezérműtengely forog, a vezérműtengely működteti a szelepet.
A szelepek elhelyezkedése szerint a szelepmechanizmus kétféle lehet:
- A motorblokkban lévő szelep működtetésére szolgáló szelepmechanizmus (egyenes buborékszelep).
- Szelepmechanizmus a hengerfejben lévő szelep működtetésére (felső buborékszelep).
Szelep-csapszelep hézag
A szelepcsapszelep és a szelepszár között egyenes buborékszelep esetén, illetve a lengőkar és a szelepszár között a fej feletti buborékszelep esetén kis hézagot tartanak. Ezt nevezik szelepcsapszelephézagnak, néha pedig szelephézagnak. Ez a hézag lehetővé teszi a szelepszár tágulását, amikor a motor felmelegszik.
Ha nincs elegendő hézag, a szelep nem fog megfelelően ülni, amikor a motor felmelegszik, ami teljesítménycsökkenést és a szelep felemelkedését okozza. Jobb, ha a szükségesnél nagyobb a hézag, mintha túl kevés lenne, annak ellenére, hogy a szelepmechanizmus zaja kissé megnő.
A szelepcsapfurat hézag a következő tényezőktől függ:
- A szelepszár hossza
- A szelep anyaga.
- A hőmérséklet, amelyen a motor működik.
Hidraulikus szelepemelő
Ez nagyon csendes működésű, mert nulla szelepcsapfurat hézagot biztosít. Automatikusan beállítja a hosszát, hogy kiegyenlítse a szelephézagok közötti különbségeket. csapolótér. Emellett normál üzemben általában nem igényel beállítást. A hőmérsékletváltozás és a kopás miatti eltérésekről hidraulikusan gondoskodik.
Ez a test egy hengerből és egy olajtartályból áll. A testben lévő nyílás a motor kenőrendszeréből származó olajnyomás-vezetékkel van összekötve, hogy a tartályt olajjal lássa el. Egy dugattyú úgy illeszkedik a henger belsejébe, hogy a felső vége érintkezik a tolórúd aljával, az alsó végét pedig a közte és a henger alja között lévő olaj támasztja meg.
Ha a szelep az a) pont szerint zárva van (a bütyök az alsó oldalon), a tartályból származó olaj megnyitja a golyós zárószelepet, és a dugattyút a henger alja és a henger között haladva megemeli. Ezáltal az emelőegység és a tolórúd, valamint a lengőkar és a szelepszár között nulla hézag keletkezik.
Amikor a bütyök elfordul, hogy megemelje az emelőt, mint (b) (a bütyök a felső oldalon). A golyós visszacsapószelep bezáródik, hogy megakadályozza az olaj visszatérését a tartályba, és a teljes emelőegységet a tolórúd megemelésére készteti, hogy kinyissa a szelepet. Mivel az emelés nulla hézaggal indul, a zaj minimálisra csökken.
A (b)-nél látható módon az emelési művelet során bizonyos mennyiségű olaj szivároghat a dugattyú és a henger között, ami a dugattyú leeresztését okozza, hogy hézagot hozzon létre, ha a rugó nem emelte volna fel újra, amikor a dugattyúra nehezedő nyomás a motorszelep zárásával megszűnik. Ez újra kinyitja a golyós visszacsapószelepet, az olaj ismét a dugattyú alá kerül, és az emelő ismét nulla hézagra áll be.
Excentrikus lengőkar
Az excentrikus lengőkar automatikusan kiegyenlíti a szelep-csapszeg hézagkülönbséget. Egy hagyományos lengőkarból áll, amelyet úgy módosítottak, hogy egy horony és egy csap segítségével egy excentert tartson.
A dugattyú és a rugó egy excenter dugattyúját vezérli. A dugattyút a rugó és a lengőkarban lévő nyílásból érkező olajnyomás aktiválja.
Amikor a motor szelepe zárva van (a bütyök az alsó oldalon), a rugó és a dugattyú hatására az excenter elmozdul, hogy felvegye az esetleges hézagot, a szelepet működtető vonatban. Ahogy a bütyök forog, hogy kinyissa a szelepet, a dugattyú és a rugó elnyeli az e mozgás által keltett lökéseket. Amikor a bütyök felfelé áll, a szelep teljesen nyitva van.
Szelephűtés
Kézenfekvő, hogy a kipufogószelep melegebben jár, mint a szívószelep, mert a kipufogószelep mindig érintkezik a forró gázokkal, míg a szívószelepet a bejövő friss töltet némileg hűti. A kipufogószelep rövid üzemidő alatt valóban vörösen felforrósodhat. A szelep felülete a legforróbb, és a szelepszár a leghűvösebb rész a szelepen.
A szelepszár a hőt a szelepvezetőnek, a szelepfal pedig a szelepüléknek adja át, és ez segít hűvösen tartani a szelepet. A megfelelő hűtés biztosításához a hengerfejet úgy kell megtervezni, hogy a szelep kritikus területei körül jó vízkeringést tegyen lehetővé.
Ha a szelepfal megfelelően illeszkedik a szelepülésre, és teljesen lezárja az égéstermet, nem következik be sűrítési és teljesítményveszteség. Ennek ellenére a megfelelő szelepülés a szelepfal teljes érintkezését is biztosítja a szelepüléssel, amelyen keresztül több hőátadás történhet. Az egyenetlen érintkezés miatt a szelep a normálisnál több száz fokkal forróbb lehet, ami megrövidíti a szelep élettartamát
Nátriumhűtéses szelep
Nagy teljesítményű motorokban nátriumhűtéses szelepeket használnak. A nátriumhűtéses szelepnek üreges szára van, amely részben fémes nátriummal van kitöltve. A nátrium 97’5°C-on olvad meg. Így üzemi hőmérsékleten a nátrium folyékony. Amikor a motor jár, a szelep fel-le mozog, a nátriumot felfelé dobja a szelep forróbb részébe.
A nátrium hőt vesz fel, amit aztán a hűvösebb szárnak ad le, amikor a szárban ismét lefelé esik. Ez a művelet hűvösen tartja a szelepfejet. A nátriumhűtéses szelep ugyanolyan üzemi körülmények között akár 100°C-kal hűvösebben működik, mint egy hasonló kialakítású tömör szárú szelep. Ez azt jelenti, hogy a nátriumhűtéses szelep élettartama hosszabb. Használata azonban nagyobb körültekintést igényel.
Ha a nátriumhűtéses szelep üreges szára megreped vagy eltörik, az potenciálisan veszélyes lehet. A nátrium vízzel érintkezve lángra lobban. Ez mély és súlyos égési sérülést okoz a bőrön, Amíg a nátrium biztonságosan a szelepszárban van, addig nincs veszély.