Trong số này, chúng ta sẽ nói về van nạp và van xả, tuy nhiên, trước khi đi vào chi tiết cụ thể, chúng ta sẽ ngữ cảnh hóa các yếu tố này để hiểu rõ hơn. Một động cơ cần một phương tiện để phân phối khí nạp và khí thải, để điều khiển và di chuyển chúng qua bộ góp đến ống nạp, buồng đốt và ống xả. Điều này đạt được thông qua một loạt các cơ chế tạo thành một hệ thống được gọi là phân phối.
Phụ tùng động cơ đốt trong cần một hỗn hợp nhiên liệu - không khí mà khi đốt cháy, các cơ cấu động cơ sẽ chuyển động. Trong bộ thu khí, không khí được lọc để dẫn đến đường ống nạp, nơi định lượng hỗn hợp nhiên liệu được thực hiện, thông qua các hệ thống như bộ chế hòa khí hoặc phun.
Khi đã sẵn sàng, hỗn hợp này đi vào buồng đốt để khí này được đốt cháy và do đó chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng. Sau khi quá trình hoàn thành, cần thiết để khí cháy rời khỏi buồng và để chu trình lặp lại. Để phát triển quá trình này, động cơ phải kiểm soát khí vào và ra trong mỗi xi lanh, điều này được thực hiện thông qua van nạp và van xả sẽ chịu trách nhiệm mở và đóng các ống dẫn vào những thời điểm mong muốn.
CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ
Hoạt động của động cơ bốn kỳ bao gồm bốn giai đoạn, đó là:
NẠP
Đối với giai đoạn này, van nạp được mở, cho phép không khí từ bên ngoài đi vào và do đó tạo ra sự hạ thấp của pít-tông, cũng như chuyển động của trục quay và trục khuỷu.
NÉN
Cả van nạp và van xả đều đóng trong giai đoạn này. Trong khi trục khuỷu quay, trục khuỷu và piston nâng lên, cho phép không khí được bơm vào trong giai đoạn nạp tăng áp suất của nó lên một vài lần, ở cuối hành trình nén, nhiên liệu và không khí ở áp suất cao sẽ được phun vào.
ÁP SUẤT
Trong hành trình này, piston bắt đầu hạ thấp khi hỗn hợp khí nén-nhiên liệu được đánh lửa bằng bugi, do đó tạo ra tiếng nổ bên trong buồng đốt.
XẢ
Cuối cùng, trong giai đoạn này, trục khuỷu quay sang phải, do đó chuyển động trục khuỷu để piston có thể quay ngược trở lại trong khi van xả được mở và cho phép khí cháy đi qua nó.
VAN NẠP VÀ VAN XẢ LÀ GÌ?
Van nạp và van xả là các bộ phận có chức năng điều khiển dòng chất lỏng hoặc khí; những cái được sử dụng trong quá trình nạp và xả của động cơ bốn kỳ thường là van an toàn.
Vai trò của các van này là gì? Van là bộ phận chính xác của động cơ và có 4 nhiệm vụ rất quan trọng trong hoạt động của động cơ:
- Chặn các phần của dòng chảy.
- Kiểm soát quá trình trao đổi khí.
- Sự đóng kín của các xi lanh.
- Sự phân tán nhiệt đã được hấp thụ từ khí thải đốt cháy, truyền nhiệt này đến bộ phận chèn của bệ van và thanh dẫn của van. Ở nhiệt độ lên đến 800ºC, mỗi van được đóng mở tối đa 70 lần mỗi giây và trong suốt thời gian sử dụng của động cơ, hỗ trợ trung bình 300 triệu lần thay đổi tải.
TÍNH NĂNG, ĐẶC ĐIỂM
VAN NẠP
Van nạp có chức năng nối đường ống nạp với xilanh tùy theo thời gian phân phối. Nói chung, chúng chỉ được làm bằng một kim loại, thép với hợp kim crôm và silicon mang lại khả năng chịu nhiệt và làm việc tốt. Một số khu vực của kim loại như yên xe, thân và đầu thường được tôi luyện để giảm mài mòn. Quá trình làm mát của van này diễn ra bằng cách nó tiếp xúc với hỗn hợp nhiên liệu-không khí, phần lớn nhiệt độ của nó thường tiếp xúc với thân tản nhiệt, và nhiệt độ làm việc của nó đạt 200ºC đến 300ºC.
VAN XẢ
Van xả tiếp xúc thường xuyên với khí thải ở nhiệt độ rất cao nên chúng phải có kết cấu chắc chắn hơn van nạp.
Nhiệt tích tụ trong van được giải phóng qua chỗ ngồi của nó 75%, không có gì ngạc nhiên khi nó đạt đến nhiệt độ 800 ºC. Do chức năng đặc biệt của nó, van này phải được làm bằng các vật liệu khác nhau, đầu và thân của nó thường được làm bằng thép với hợp kim crôm và magiê vì nó có chất lượng tuyệt vời chống lại quá trình oxy hóa và nhiệt độ cao. Phần trên của thân cây thường được sản xuất từ chrome-silicon. Để dẫn nhiệt, người ta sản xuất các đầu rỗng và thân chứa đầy natri, vì vật liệu này có chức năng truyền nhiệt nhanh chóng đến vùng làm mát, giảm nhiệt độ đầu lên đến 100ºC.
CÁC LOẠI VAN
VAN MONOMETALLIC
Được sản xuất hợp lý bằng quy trình đùn nóng hoặc rèn chết.
VAN BIMETAL
Loại này là sự kết hợp lý tưởng của các vật liệu cho cả thân và đầu.
VAN HOLLOW
Công nghệ này được sử dụng một mặt để giảm trọng lượng và mặt khác để làm mát. Chất chứa đầy natri (điểm nóng chảy 97,5ºC), nó có thể truyền nhiệt từ đầu van đến thân van, thông qua tác động khuấy của natri lỏng, và đạt được mức giảm nhiệt độ từ 80º đến 150ºC.
Xem thêm thông tin: