Motorszelep: mi a funkciója?
A belső égésű motor szelepe a dugattyús belső égésű motor szelepsorának fontos része.
Ebben a cikkben röviden áttekintjük a belső égésű motor szelepének funkcióját és azt, hogy mi okozza azt.
Tartalomjegyzék
Hogyan működik a motorszelep?
A vezérműtengely vezérli a szelepeket. Ha a vezérműtengely forog, a bütyök elkezd nekifutni a szelepemelőnek, ezáltal megnyomja a szeleprugót, és ennek köszönhetően a szelep nyitni kezd. A szelep azonban zárva van, ha a bütyök nem érinti a szelepemelőt.
A szelepfej így a szelepüléken ül, így zárja az égésteret. Amikor a szelep kinyílik, a feje ismét az égéstérbe nyúlik. A dugattyús belsőégésű motor minden hengeréhez legalább két szelep tartozik, az egyik szívó és a másik kipufogó.
A mai modern motorok többsége több szeleppel rendelkezik, leggyakrabban hengerenként négy szelep van, ebből kettő szívó és kettő kipufogó. Néhány motorban páratlan számú szelep van hengerenként. Az egyik a jól ismert 1,8T 20 V-os motor, amely három szívó- és két kipufogószeleppel rendelkezik.
Motor szelep felépítése
A motorszelep egy fejből és egy szárból áll. A szelepfej a szelep legszélesebb része, amely egy lemezt alkot. A szelepszár egy szűkített rész, amely fej nélküli szögre emlékeztet. A szívószelepek magassága általában nagyobb, mint a kipufogószelepeké, vagy páratlan számú szelep esetén a szívószelepek száma nagyobb, mint a kipufogószelepeké.
Elsődleges szempont a palack megfelelő feltöltésének biztosítása. Ezért a szívószelepek mérete maximalizálva van a kipufogószelepek rovására. A kipufogógáz nyomása a hengerben elegendő a kipufogószelep nyitásakor a megfelelő hengerürítés biztosításához.
A szelepszár legyen a lehető legrövidebb, hogy ne nőjön szükségtelenül a szelep súlya, és ezen keresztül távozik a hő a szelepből. A szár egyike annak a két helynek, amelyen keresztül a szelep hőelvezetése biztosított, ezért átmérője a szelepülék átmérőjének akár 30%-a is lehet.
Motorteljesítmény és nyomaték: Melyik paraméter a fontosabb?
A belsőégésű motor szelepcsapágyfelületének ferdeszöge leggyakrabban 45°. Ebben a szögben jó tömítettség érhető el. Egyes motorok azonban olyan szívószelepekkel rendelkeznek, amelyeknek a leszállási felület ferde szöge 30°. A szelep csapágyfelületének kisebb ferdeszöge javítja a henger feltöltését és ezáltal a motor teljesítményét.
Mit kell kibírnia a motorszelepnek?
A motorszelep mechanikailag és termikusan rendkívül igénybe vett.
- Mechanikailag a szelepet az égéstérben lévő füstgáz nyomása, a tehetetlenségi erők és a súrlódás feszíti.
- Termikusan a szelepet az égéstérben uralkodó magas hőmérséklet terheli.
A hőterhelés egyenetlen, ami termikus feszültségeket okoz. Az egyenetlen hőterhelés befolyásolja a szelepek kialakításával szemben támasztott bizonyos követelményeket. A szelepek kialakítását befolyásoló egyéb követelmények a belső égésű motor kialakításából fakadnak.
A nagyon magas hőmérséklet megterheli a motorszelepeket, és a szelepüléket vagy szelepszárat használják ennek a hőnek az elvezetésére. A jobb hőátadás érdekében a szelepfejről a szelepszárra a szelep belsejében lévő üreget anyaggal töltik meg, leggyakrabban nátriummal, amely üzemi hőmérsékleten folyékony.
Az üreg azonban csak részben van feltöltve, ami biztosítja, hogy a szelep mozgása során a belső tér kimosódjon, és ezáltal jobb hőátadást biztosítson a szelepfejről a szelepszárra.
Nagyobb szelepeknél a szelepfej üreges is lehet. A kipufogószelepek termikusan sokkal nagyobb igénybevételnek vannak kitéve, mint a szívószelepek, ezért jobb minőségű és tartósabb anyagokból készülnek.