Motorventil: Hva er dens funksjon?
Forbrenningsmotorventilen er en viktig del av ventiltoget i en frem- og tilbakegående forbrenningsmotor.
I denne artikkelen vil vi kort se på funksjonen til ventilen til en forbrenningsmotor og hva som stresser den.
Innhold
Hvordan fungerer en motorventil?
Kamakselen styrer ventilene. Hvis kamakselen roterer, begynner kammen å løpe mot ventilventilen, og presser dermed ventilfjæren, og takket være dette begynner ventilen å åpne. Ventilen er imidlertid stengt hvis kammen ikke berører ventilen.
Kamaksel: Hvordan fungerer det, og hva visste du ikke om det?
Ventilhodet sitter dermed på ventilsetet, og lukker dermed forbrenningskammeret. Når ventilen åpner, strekker hodet seg igjen inn i forbrenningskammeret. Det er minst to ventiler for hver sylinder i en stempelforbrenningsmotor, en inntak og den andre eksos.
De fleste av dagens moderne motorer har flere ventiler, oftest fire ventiler per sylinder, hvorav to er inntak og to eksos. Noen motorer har et oddetall ventiler per sylinder. Den ene er den velkjente 1,8T 20v-motoren, som har tre inntaksventiler og to eksosventiler.
Motorventilkonstruksjon
En motorventil består av et hode og en stamme. Ventilhodet er den bredeste delen av ventilen, og danner en plate. Ventilstammen er en innsnevret del som ligner en spiker uten hode. Høyden på inntaksventilene er vanligvis større enn eksosventilene, eller ved et oddetall ventiler er antallet inntaksventiler høyere enn antall eksosventiler.
Prioriteten er å sikre tilstrekkelig fylling av sylinderen. Derfor maksimeres størrelsen på inntaksventilene på bekostning av eksosventilene. Eksostrykket i sylinderen er tilstrekkelig på det tidspunktet eksosventilen åpner for å sikre riktig sylindertømming.
Ventilspindelen bør være så kort som mulig slik at vekten på ventilen ikke øker unødvendig, og det er også stedet der varmen fra ventilen fjernes. Stammen er ett av de to stedene der varmefjerning fra ventilen er sikret, og derfor kan diameteren være opptil 30 % av diameteren til ventilsetet.
Motorkraft og dreiemoment: Hvilken av disse parameterne er viktigst?
Skråvinkelen til ventillagerflaten til forbrenningsmotoren er oftest 45°. Ved denne vinkelen oppnås god tetthet. Noen motorer har imidlertid inntaksventiler med en skråvinkel på landingsflaten på 30°. En mindre skråvinkel på ventillagerflaten forbedrer fyllingen av sylinderen og dermed motorens ytelse.
Hva må en motorventil tåle?
Motorventilen er ekstremt belastet, mekanisk og termisk.
- Mekanisk belastes ventilen av trykket fra røykgassen i forbrenningskammeret, treghetskrefter og friksjon.
- Termisk belastes ventilen av den høye temperaturen i brennkammeret.
Den termiske belastningen er ujevn, noe som forårsaker termiske påkjenninger. Ujevn termisk belastning påvirker noen krav som stilles til utformingen av ventilene. Andre krav som påvirker utformingen av ventilene følger av utformingen av forbrenningsmotoren.
Svært høye temperaturer belaster motorventiler og ventilsetet eller ventilstammen brukes til å spre denne varmen. For bedre varmeoverføring fra ventilhodet til stammen er hulrommet inne i ventilen fylt med et materiale, oftest natrium, som er flytende ved arbeidstemperatur.
Imidlertid er hulrommet bare delvis fylt, noe som sikrer at når ventilen beveger seg, blir det indre rommet vasket og dermed en bedre overføring av varme fra ventilhodet til stammen.
For større ventiler kan ventilhodet også være hult. Eksosventiler belastes termisk mye mer enn inntaksventiler, så de er laget av høyere kvalitet og mer holdbare materialer.