Composición de las piezas del tren de válvulas
Composición de las piezas del tren de válvulas
Todos los componentes del tren de válvulas se dividen en dos partes principales: el grupo de válvulas y el grupo de transmisión de válvulas. El grupo de válvulas incluye la válvula y sus componentes asociados; su composición y la forma del mecanismo de distribución de gas son prácticamente irrelevantes.
El grupo de transmisión de válvulas es el engranaje de sincronización para impulsar la acción de la válvula de todas las partes, su composición depende de la forma del mecanismo de distribución de gas y diferente, su función es impulsar la válvula para abrir y cerrar a intervalos regulares.
Juego de válvulas
El juego de válvulas incluye la válvula, la guía, el asiento, el resorte y otras piezas. Algunas válvulas de admisión también incorporan un mecanismo de rotación. El juego de válvulas debe garantizar el sellado entre la válvula y el cilindro. El juego de válvulas cumple los siguientes requisitos.
La cabeza de la válvula y el asiento de la válvula encajan perfectamente.
El movimiento hacia arriba y hacia abajo de la válvula en la guía de la válvula es bueno.
Las dos caras finales del resorte de la válvula son perpendiculares a la línea central del vástago de la válvula para garantizar que la cabeza de la válvula no se desvíe sobre el asiento de la válvula.
La fuerza del resorte de la válvula es suficiente para superar la fuerza de inercia del movimiento de la válvula, de modo que la válvula pueda abrirse y cerrarse suavemente.
Válvula
La válvula se compone de una cabeza y un vástago. La cabeza de la válvula se calienta muy bien (válvula de admisión: 570 ~ 670 °C, válvula de escape: 1050 ~ 1200 °C). Además, bajo la presión del gas, la fuerza del resorte de la válvula y la inercia de los componentes de la transmisión, su lubricación y refrigeración son deficientes, lo que requiere que la válvula tenga cierta resistencia, rigidez, resistencia al calor y al desgaste. Las válvulas de admisión suelen estar hechas de acero aleado (acero al cromo, acero al níquel-cromo), mientras que las válvulas de escape utilizan una aleación resistente al calor (acero al cromo-silicio). En ocasiones, para ahorrar aleación resistente al calor, la cabeza de la válvula de escape se fabrica con una aleación resistente al calor y el vástago con acero al cromo, y luego se sueldan.
La forma de la cabeza de la válvula puede ser plana, esférica o acampanada, entre otras. Generalmente, se utilizan las de tapa plana. La estructura de la cabeza de la válvula de tapa plana es simple, fácil de fabricar, con una pequeña área de absorción de calor y una masa pequeña, y se puede utilizar en válvulas de admisión y escape. La válvula de tapa esférica es adecuada para válvulas de escape, ya que presenta alta resistencia, baja resistencia al escape y un buen efecto de eliminación de gases de escape. Sin embargo, su área de calentamiento es grande, su masa e inercia son grandes y su procesamiento es complejo. La válvula acampanada tiene una forma aerodinámica que puede reducir la resistencia de admisión, pero su cabeza tiene una gran área de calentamiento y solo es adecuada para válvulas de admisión.
El ángulo cónico de la válvula es el ángulo de la superficie de sellado de la válvula, generalmente de 45°, algunos son de 30° (CA1091 sex car 6102 type engine).30 de la válvula se considera la misma elevación, el cono de la válvula es pequeño, la válvula a través de la superficie del extremo es grande, la resistencia de admisión es pequeña, pero debido al cono del borde de la cabeza de la válvula es delgado, la rigidez es pequeña, el sellado deficiente y la conductividad térmica, generalmente se utiliza para la válvula de admisión. El grosor del borde de la válvula es generalmente de 1 ~ 3 mm para evitar daños o quemaduras por alta temperatura durante el trabajo y el impacto del asiento de la válvula. Para reducir la resistencia de admisión, mejorar la eficiencia de la admisión del cilindro, la mayoría de las válvulas de admisión de los motores que la puerta de escape. El color de la válvula de admisión y la puerta de escape utilizadas también son diferentes. El vástago de la válvula es cilíndrico, en la guía de la válvula en constante movimiento alternativo, su superficie debe ser tratada térmicamente y pulida. La forma del extremo del vástago de la válvula depende de la forma de fijación del resorte de la válvula, la estructura común son dos mitades de la placa de bloqueo para fijar el asiento del resorte, el extremo del vástago de la válvula tiene una ranura de anillo para instalar la placa de bloqueo, algunos se fijan con un pasador de bloqueo, cuyo extremo tiene un orificio para la instalación del pasador de bloqueo.
Guías de válvulas
La función de la guía de válvula es guiar la válvula para asegurar su movimiento recto y asegurar el correcto ajuste de la válvula y su asiento. Además, la guía de válvula también contribuye a la conducción térmica entre el vástago de la válvula y el bloque de cilindros .
La temperatura de trabajo del tubo guía de la válvula es alta, alrededor de 500 K, la varilla de la válvula en la que se mueve, solo por el mecanismo de distribución de aire salpica el aceite para lubricación, es fácil de desgastar, por lo que la mayoría de los tubos guía de la válvula se aplican en hierro fundido gris, hierro dúctil y otras fabricaciones.
La superficie cilíndrica exterior de la guía de válvula se presiona en la culata después del mecanizado. Para evitar que se afloje durante el uso, algunos motores incorporan un anillo de retención. Existe una holgura de 0,05 a 0,12 mm entre el vástago y la guía, lo que permite que este se mueva libremente en la guía.
Asiento de válvula
Los asientos de válvula pueden fabricarse directamente en la culata (montaje superior) o en el cuerpo (montaje lateral). Se fabrican por separado del material de cruce y se instalan en la culata o el cuerpo. Junto con la culata, actúan como sello del cilindro y absorben el calor que emana de la válvula.
La temperatura de la válvula de admisión es baja, por lo que se puede perforar directamente, pero la temperatura de la válvula de escape es alta, presenta malas condiciones de lubricación y es fácil de desgastar, por lo que se prefiere el tipo incrustado. Las desventajas del tipo incrustado son su baja conductividad térmica, su alta precisión de procesamiento y su facilidad de desprendimiento. Generalmente, es ideal para el perforado directo. En las culatas de aleación de aluminio, gracias a su aleación blanda, las válvulas de admisión y escape están incrustadas.
Resortes de válvula
La función del resorte de válvula es contrarrestar la inercia de la válvula y de las piezas de la transmisión durante el cierre, evitando que la inercia entre las piezas de la transmisión genere una holgura. Garantiza que la válvula se ubique correctamente y mantenga un contacto estrecho, evitando que salte con las vibraciones del motor y dañe su sello.
Los resortes de válvula son principalmente resortes espirales cilíndricos. El material es acero al manganeso con alto contenido de carbono, alambre de acero trefilado en frío. Tras el procesamiento, la superficie del alambre de acero se pule o se somete a un tratamiento de granallado. Para evitar la oxidación, la superficie se galvaniza.
Un extremo del resorte de válvula se apoya en la culata o el cuerpo del cilindro, mientras que el otro extremo se presiona contra el asiento del resorte en el extremo del vástago de la válvula, el cual se fija con una pieza de bloqueo en el extremo del vástago de la válvula. Para evitar la resonancia del resorte, se utilizan resortes cilíndricos de paso variable (como el resorte de válvula del motor 8V100 del coche de bandera roja). La mayoría de los motores de alta velocidad utilizan una válvula con dos resortes de válvula, interno y externo, instalados concéntricamente. Esto puede mejorar la confiabilidad del resorte de válvula, es decir, no solo para prevenir la resonancia, sino que cuando un resorte se rompe, el otro también puede mantener el trabajo. Además, se puede reducir la altura del resorte de válvula. Cuando se utilizan dos resortes de válvula, se debe invertir la dirección de la espiral del resorte. Esto puede evitar que el anillo de resorte roto se atasque en otro anillo de resorte. Los motores 680Q, 492Q y CA6102 utilizan resortes de válvula dobles.