Neste artigo, você aprenderá o que são válvulas de motor e como funcionam em um motor. Mecanismo de válvula e arrefecimento de uma válvula.
- Válvulas de motor e tipos de válvulas de motor
- Válvula de entrada
- Válvula de escape
- Tipos de Válvulas de Motor
- Válvula de Foppet
- Válvula de manga
- Válvula rotativa
- Tipos de Mecanismos de Válvulas de Motor
- Válvula de folga do gatilho
- Elevantador hidráulico de válvulas
- Eccentric Rocker Arm
- Valve Cooling
- Válvula de refrigeração de sódio
Válvulas de motor e tipos de válvulas de motor
Vale é um dispositivo para fechar e abrir uma passagem. Em motores de veículos motorizados, duas válvulas de motor são usadas para cada cilindro – uma válvula de entrada (ou de admissão) e uma válvula de escape.
Válvula de entrada
Combustível é permitido ao cilindro pela válvula de entrada. Quando fechada, a válvula veda firmemente o espaço de combustão. As válvulas são normalmente feitas de aço inoxidável austenítico que é um material resistente à corrosão e ao calor. A válvula de entrada está sujeita a menos calor, normalmente é feita de aço liga de níquel-cromo.
Válvula de escape
Os gases queimados escapam pela válvula de escape. A válvula de escape é normalmente feita de aço de silício, que é uma liga de silício e cromo com resistência incomum ao calor.
As válvulas usadas nos motores de automóveis são chamadas de válvulas de gatilho ou de cogumelo. A cabeça da válvula tem uma face precisamente retificada com margem suficiente para evitar uma aresta fina. A face angular é retificada na cabeça da válvula para fazer um ângulo de 45° ou 30° para combinar com o ângulo da sede da válvula na cabeça do cilindro. As ranhuras de retenção da mola são fornecidas na extremidade da haste da válvula.
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Tipos de Válvulas de Motor
Existem 3 tipos diferentes de válvulas de motor como segue:
- Válvula de Foppet
- Válvula de manga
- Válvula rotativa
Válvula de Foppet
É também conhecida como válvula de cogumelo devido à sua forma. É usada para controlar o tempo e a quantidade de fluxo de gás para um motor. Esta é a válvula mais utilizada em um motor de automóvel. A válvula de gatilho recebe o nome devido ao seu movimento de saltar para cima e para baixo.
Consiste numa cabeça e numa haste. A face da válvula geralmente com um ângulo de 30° a 45° é retificada perfeitamente, já que tem que combinar com o assento da válvula para uma perfeita vedação. A haste tem uma ranhura de retenção de mola e a sua extremidade está em contacto com a came para movimentos para cima & para baixo de uma válvula. No escape, um diferencial de pressão ajuda a selar a válvula. Nas válvulas de admissão, o diferencial de pressão ajuda a abri-la.
Válvula de manga
A válvula de manga como o nome indica, que é um tubo ou manga encaixa entre o pistão e a parede do cilindro de um motor de combustão interna, onde gira/desliza.
As portas do lado das mangas entram em alinhamento com as portas de entrada e escape do cilindro nas fases apropriadas do ciclo do motor.
A superfície interna da manga forma o cilindro interno do cilindro, no qual o pistão desliza. A manga está em movimento contínuo permite e expulsa os gases em virtude da coincidência periódica do corte dos orifícios na manga com os orifícios formados através da fundição do cilindro principal.
Vantagens: Estas válvulas são simples na construção e silenciosas no funcionamento. Há ruído porque não há peças ruidosas como cames de válvulas, balancins, válvulas de tuchos, etc., a válvula Sleeve tem menos tendência à detonação. O arrefecimento é muito eficaz porque a válvula está em contacto com as camisas de água.
Válvula rotativa
Existem muitos tipos de válvulas rotativas. A figura mostra a válvula rotativa do tipo disco. Ela consiste em um disco rotativo que tem uma porta. Durante a rotação, ela se comunica alternadamente com os coletores de entrada e escape.
Vantagens: As válvulas rotativas são simples de construir e são fabricadas a custos mais baixos. São adequadas para motores de alta velocidade. Estas válvulas têm menos tensões e vibrações. As vitelas rotativas têm um funcionamento suave, uniforme e sem ruídos.
Tipos de Mecanismos de Válvulas de Motor
As válvulas são operadas por cames montados em um eixo de comando. A árvore de cames recebe movimento da cambota. Quando o eixo de comando gira, a came opera a válvula.
De acordo com a localização das válvulas, o mecanismo da válvula é de dois tipos:
- Mecanismo da válvula para operar a válvula no bloco do motor (válvula de gatilho reto).
- Mecanismo da válvula para operar a válvula no cabeçote do cilindro (válvula de gatilho suspensa).
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Válvula de folga do gatilho
Uma ligeira folga é mantida entre o gatilho da válvula e a haste da válvula, no caso da válvula de gatilho reto, e entre o balancim e a haste da válvula, no caso da válvula de gatilho suspensa. Isto é conhecido como folga do tucho da válvula, e às vezes como folga da válvula. Esta folga permite a expansão da haste da válvula à medida que o motor se aquece.
Se não for dada uma folga suficiente, a válvula não assentará adequadamente quando o motor se tornar quente, o que causará perda de potência e elevação da válvula. É melhor ter mais folga do que a necessária do que ter muito pouco, apesar do ligeiro aumento de ruído do mecanismo da válvula.
A folga da válvula depende dos seguintes factores:
- Comprimento da haste da válvula
- O material da válvula.
- A temperatura a que o motor funciona.
Elevantador hidráulico de válvulas
É muito silencioso em funcionamento porque garante uma folga zero do tucho da válvula. Ele ajusta automaticamente o seu comprimento para compensar as diferenças na válvula. folga do tucho. Além disso, normalmente não requer nenhum ajuste em serviço normal. As variações devidas às mudanças de temperatura e ao desgaste são tratadas hidraulicamente.
É o corpo composto por um cilindro e um reservatório de óleo. Uma abertura na carroceria é conectada com uma linha de pressão de óleo do sistema de lubrificação do motor para abastecer o reservatório com óleo. Um êmbolo encaixa no interior do cilindro de modo que a sua extremidade superior contacta com a parte inferior da haste de pressão, e a sua extremidade inferior é suportada por óleo entre ela e o fundo do cilindro.
Quando a válvula está fechada como em (a) (came no lado inferior), o óleo do reservatório abre a válvula de verificação de esfera e eleva o êmbolo passando entre ela e o fundo do cilindro. Isto produz uma folga zero entre a unidade elevadora e a haste de empurrar, e entre o balancim e a haste da válvula.
Quando a came gira para elevar o elevador como em (b) (came na parte de cima). A válvula de verificação de esfera fecha para evitar o retorno de óleo ao reservatório e faz com que toda a unidade elevadora levante a haste de empurrar para abrir a válvula. Como o elevador começa com a folga zero, o ruído é reduzido ao mínimo.
Como mostrado em (b) durante a operação de elevação, uma certa quantidade de óleo é permitida a fuga entre o êmbolo e o cilindro, o que causa a descida de um êmbolo para produzir folga se a mola não a elevar novamente quando a pressão no êmbolo é aliviada pelo fecho da válvula do motor. Isto reabre a válvula de retenção de esfera, o óleo vem novamente por baixo do êmbolo e o elevador é novamente ajustado para folga zero.
Eccentric Rocker Arm
Eccentric rocker arm arm arm arm (braço oscilante excêntrico) compensa automaticamente a diferença de folga entre o êmbolo e o cilindro. Consiste num balancim convencional modificado para segurar um excêntrico por meio de uma ranhura e pino.
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O êmbolo e a mola controlam o pistão de um excêntrico. O êmbolo é activado pela mola e pela pressão do óleo de um orifício no balancim.
Quando a válvula do motor está fechada (came no lado baixo), o excêntrico sob a acção da mola e do êmbolo move-se para ocupar qualquer folga, na válvula que opera o comboio. Quando a came gira para abrir a válvula, o êmbolo e a mola absorvem qualquer choque produzido por este movimento. Quando a came está em cima, a válvula está completamente aberta.
Valve Cooling
É óbvio que a válvula de escape funciona mais quente do que a válvula de entrada porque a válvula de escape está sempre em contacto com os gases quentes enquanto a válvula de entrada é um pouco arrefecida pela carga fresca que entra. A válvula de exaustão pode realmente ficar vermelha quente durante um curto período de operação. A face da válvula é mais quente e a haste da válvula é a parte mais fria de uma válvula.
A haste da válvula passa calor para a guia da válvula e a face da válvula passa calor para o assento da válvula, e isto ajuda a manter a válvula fria. Para proporcionar um arrefecimento adequado, o cabeçote do cilindro deve ser projetado de modo a permitir uma boa circulação da água ao redor das áreas críticas da válvula.
Se a face da válvula encaixar corretamente no assento da válvula e fechar completamente a câmara de combustão, não haverá perda de compressão e potência. Apesar disso, a sede adequada da válvula também proporciona contato total com o assento da válvula através do qual mais transferência de calor pode ocorrer. O contato desigual pode fazer com que uma válvula funcione várias centenas de graus mais quente que o normal, o que encurtará a vida útil da válvula
Válvula de refrigeração de sódio
Em muitos motores para serviço pesado, são usadas válvulas refrigeradas a sódio. Uma válvula refrigerada a sódio tem uma haste oca, que é parcialmente preenchida com sódio metálico. O sódio derrete a 97’5°C. Assim, a temperaturas de operação, o sódio é líquido. Quando o motor está funcionando, a válvula se move para cima e para baixo, o sódio é jogado para cima na parte mais quente da válvula.
Absorve o calor, que é então cedido para a haste mais fria à medida que cai novamente na haste. Esta ação mantém a cabeça da válvula fria. A válvula refrigerada a sódio funciona até 100°C mais frio do que uma válvula de haste sólida de design similar sob as mesmas condições de operação. Isto significa que uma válvula arrefecida a sódio tem uma vida útil mais longa. Mas a sua utilização requer mais cuidado.
Se a haste oca da válvula refrigerada a sódio estiver rachada ou quebrada, ela é potencialmente perigosa. O sódio irrompe em chamas em contacto com a água. Causa uma queimadura profunda e grave na pele, Enquanto o sódio estiver seguramente na haste da válvula, não há perigo.