Indløbsventil
I denne udgave vil vi tale om indsugnings- og udstødningsventiler, men før vi går i detaljer, vil vi sætte disse elementer i sammenhæng for en bedre forståelse. Motoren har brug for et middel til at fordele indsugnings- og udstødningsgasserne, til at kontrollere og flytte dem gennem manifolden til indsugningsmanifolden, forbrændingskammeret og udstødningsmanifolden. Dette opnås gennem en række mekanismer, der danner et system kaldet distribution.
En forbrændingsmotor kræver en blanding af brændstof og luft, som ved forbrænding driver motorens mekanismer. I manifolden filtreres luften og sendes til indsugningsmanifolden, hvor brændstofblandingen måles gennem systemer som en karburator eller indsprøjtning.
Den færdige blanding kommer ind i forbrændingskammeret, hvor denne gas brænder og dermed omdanner termisk energi til mekanisk energi. Efter at processen er afsluttet, er det nødvendigt, at forbrændingsprodukterne forlader kammeret og lader cyklussen gentage sig. For at udvikle denne proces skal motoren styre indsugningen og udstødningen af gas i hver cylinder, dette opnås med indsugnings- og udstødningsventilerne, som vil være ansvarlige for at åbne og lukke kanalerne på det rigtige tidspunkt.
MOTOR CYKLER
Driften af en firetaktsmotor består af fire trin:
LOG IND
På dette stadium åbner indsugningsventilen for at lukke luft ind udefra, hvilket får stemplet til at falde, samt bevægelsen af plejlstangen og krumtappen.
KOMPRESSION
På dette stadium er indsugnings- og udstødningsventilerne lukket. Når krumtapakslen roterer, stiger plejlstangen og stemplet, dette gør det muligt for den luft, der indsprøjtes i indsugningsstadiet, at øge sit tryk flere gange, ved slutningen af kompressionsslaget indsprøjtes brændstof og højtryksluft.
STRØM
På kraftslaget begynder stemplet at falde, da trykluft/brændstofblandingen antændes af tændrøret, hvilket forårsager en eksplosion inde i forbrændingskammeret.
FRIGØRE
Til sidst, på dette stadium, drejer krumtapakslen til højre, hvorved plejlstangen flyttes, så stemplet kan vende tilbage, mens udstødningsventilen er åben, og tillader forbrændingsgasserne at slippe ud gennem den.
HVAD ER INDTAGS- OG UDSTØNDINGSVENTILER?
Indløbs- og udløbsventiler er elementer, hvis funktion er at styre strømmen af en væske eller gas; dem, der bruges i indsugningen og udstødningen af en firetaktsmotor, er normalt siddende ventiler.
Hvad er disse ventilers rolle? Ventiler er præcisionsdele af en motor og udfører fire meget vigtige opgaver i motordrift:
- Blokering af dele af flowet.
- Gasudvekslingskontrol.
- Hermetisk lukkede cylindre.
- Afledning af varme, der absorberes fra forbrændingen af udstødningsgasser, overfører den til ventilsædeindsatserne og ventilstyrene. Ved temperaturer op til 800ºC åbner og lukker hver ventil op til 70 gange i sekundet og modstår i gennemsnit 300 millioner belastningsændringer i løbet af motorens levetid.
FUNKTIONER
INDTAGSVENTILER
Indsugningsventilen udfører funktionen med at forbinde indsugningsmanifolden til cylinderen afhængigt af distributionstiden. Som regel er de kun lavet af ét metal, stål med krom og silicium urenheder, som giver god modstand mod varme og arbejde. Visse områder af metallet, såsom sædet, stilken og hovedet, er normalt hærdet for at reducere slid. Afkølingen af denne ventil sker på grund af dens kontakt med brændstof-luftblandingen, som spreder dens temperatur i vid udstrækning, som regel ved kontakt med stammen, og dens driftstemperatur når 200-300 °C.
UDSTØDNINGSVENTILER
Udstødningsventilen er i konstant kontakt med udstødningsgasserne ved meget høje temperaturer, så de skal være af et mere robust design end indsugningsventilerne.
Varmen akkumuleret i ventilen frigives gennem dens sæde med 75%, det er ikke overraskende, at den når en temperatur på 800 ºC. På grund af sin unikke funktion skal denne ventil være lavet af forskellige materialer, dens hoved og spindel er normalt lavet af krom- og magnesiumlegeret stål, da den har fremragende oxidationsmodstand og høje temperaturbestandighedsegenskaber. Toppen af stilken er normalt lavet af silikonekrom. Til termisk ledningsevne fremstilles hule bunde og stænger fyldt med natrium, da dette materiale har funktionen til hurtigt at overføre varme til kølezonen, hvilket reducerer bundens temperatur til 100ºС.
TYPE VENTILER
MONOMETALVENTIL
Fremstillet rationelt ved varmekstrudering eller stempling.
BIMETALLISKE VENTILER
Dette gør en perfekt kombination af materialer mulig for både stilk og hoved.
HULE VENTILER
Denne teknologi bruges på den ene side til vægtreduktion, og på den anden side til køling. Fyldt med natrium (smeltepunkt 97,5ºC), kan den overføre varme fra ventilhovedet til spindlen gennem den flydende natrium-omrøringseffekt og opnå en temperaturreduktion på 80º til 150ºC.
