1. Основен принцип на работа на бензиновите двигатели
Бензиновият двигател е обикновен двигател с вътрешно горене, който генерира енергия чрез изгаряне на смес от бензин и въздух. В този процес бензиновите двигатели имат сложен и усъвършенстван работен процес, а клапаните играят жизненоважна роля в него.
Работният цикъл на бензинов двигател включва четири такта: всмукване, компресия, мощност и изпускане. При такта на всмукване сместа от въздух и бензин трябва да бъде въведена в цилиндъра; в изпускателния такт отработените газове след изгаряне трябва да бъдат изхвърлени от цилиндъра. Този процес на влизане и излизане изисква клапани за управление.
2. Клапани в бензинови двигатели
1. Всмукателен клапан
- Основната функция на всмукателния клапан е да се отваря по време на всмукателния ход, за да позволи на свежия смесен въздух да влезе в цилиндъра. Параметри като времето за отваряне и повдигането на всмукателния клапан имат пряко влияние върху ефективността на всмукване на двигателя. Например, по-големият диаметър на всмукателния клапан и подходящата продължителност на отваряне могат да позволят повече смесен въздух да навлезе в цилиндъра, като по този начин увеличи изходната мощност на двигателя. Това е така, защото повече гориво и въздух означава повече енергия, която може да бъде освободена по време на горенето.
- Дизайнът на всмукателния клапан също трябва да вземе предвид характеристиките на въздушния поток. За да може сместа да навлиза по-плавно в цилиндъра, формата на всмукателния клапан и дизайнът на леглото на клапана са внимателно оптимизирани. Някои високопроизводителни двигатели също използват специална технология на всмукателния клапан, като например променливо време на клапана и технология за повдигане (VTEC и т.н.), за да регулират времето за отваряне и затваряне и размера на повдигане на всмукателния клапан, за да се адаптират към търсенето на двигателя за всмукателен обем при различни условия на работа
2. Изпускателен клапан
- Изпускателният клапан е отговорен за отварянето по време на такта на изпускане, за да изхвърли отработените газове след изгаряне извън цилиндъра. Навременното и ефективно изхвърляне на отработените газове също е важно за работата на двигателя. Ако изпускането не е гладко, това ще доведе до твърде много остатъчни отработени газове в цилиндъра, което ще повлияе на количеството свежа смес, заредена в следващия работен цикъл.
- Изпускателният клапан трябва да издържа на изтъркване на високотемпературни отработени газове, така че има специални изисквания за материалите и производствените процеси. Например, изпускателният клапан може да бъде направен от устойчиви на висока температура сплави, за да се гарантира, че няма да се деформира или повреди в дългосрочна среда с висока температура.
3. Влиянието на клапаните върху работата на бензиновия двигател
1. Изходна мощност
- Фактори като размер, брой и време на отваряне на клапаните пряко влияят върху ефективността на всмукателния и изпускателния тракт на двигателя и по този начин влияят на изходната мощност. Ако клапаните могат да оптимизират процесите на всмукване и изпускане, позволяват повече гориво и въздух да участват в горенето и отработените газове се изпускат навреме, двигателят може да генерира повече мощност.
2. Икономия на гориво
- Разумното управление на клапаните спомага за подобряване на икономията на гориво. Когато клапанът може точно да контролира всмукателния обем и да направи изгарянето по-пълно, степента на използване на горивото ще се увеличи, като по този начин ще се намали разходът на гориво.
3. Контрол на емисиите
- Нормалната работа на клапана също е много критична за контрола на емисиите на двигателя. Добрата работа на изпускателния клапан може да гарантира, че отработените газове могат да бъдат изхвърлени своевременно и напълно, намалявайки остатъците и емисиите на вредни вещества.
В обобщение, бензиновите двигатели имат клапани, а клапаните играят незаменима роля в работния процес на бензиновите двигатели, от контролиране на всмукването и изпускането до повлияване на мощността на двигателя, икономията на гориво, емисиите и други аспекти на производителността.
