O coração do motor do carro é a válvula; ela mantém o motor funcionando suavemente por meio do influxo controlado de ar fresco e da expulsão de gases de combustão. Sem esse componente, o motor do carro não seria capaz de gerar energia.
Existem duas categorias de válvulas de carro. A válvula de admissão no motor deixa entrar a mistura ar-combustível enquanto a válvula de escape libera gases de escape. A fabricação de uma válvula envolve vários processos, incluindo Serviços de usinagem CNC.
Como essa é uma parte sensível do carro, garantir que ela esteja nas melhores condições é essencial. Escolher a melhor válvula é apenas a primeira parte; você deve mantê-la e substituí-la quando necessário. Considerando os vários desafios para ter o desempenho ideal da válvula, seguir dicas de desempenho de especialistas pode ser útil.
Este guia prático analisa esses e outros aspectos da válvula do motor do carro. Por favor, continue lendo.
Quais são os tipos de válvulas do motor do carro?
Para alguém que preza o desempenho de um carro e está interessado em aprender como o motor do carro funciona, começar com os tipos e designs de válvulas do motor é uma boa ideia. A válvula de admissão e a válvula de escape são cruciais no fluxo controlado da mistura ar-combustível e na expulsão dos gases de escape, respectivamente.
Válvula de admissão
A válvula de admissão permite a entrada de uma mistura ar-combustível nas câmaras de combustão. Durante o curso de admissão, um vácuo se forma no cilindro conforme o pistão abaixa. Ao mesmo tempo, a válvula de admissão abre e deixa entrar a mistura ar-combustível do coletor de admissão. A configuração usa o eixo de comando para abrir a válvula de admissão no momento e na velocidade certos.
A válvula de escape
O papel da válvula de escape é facilitar a expulsão dos gases de escape da câmara. Conforme o pistão força os gases de escape após o curso de potência, a válvula abre apropriadamente em sincronia com o eixo de comando.
Partes de uma válvula de motor de carro
Antes de destacar as diferentes partes e funções do motor de automóvel, vale ressaltar que há vários tipos de válvulas de veículos. Os tipos proeminentes são:
- Válvula reguladora de pressão
- Válvula de manga
- Válvula rotativa
- válvula de palheta
O válvula reguladora de pressão também é chamada de válvula cogumelo por causa de seu formato interessante. A face da válvula tem uma face de 30 graus ou 45 graus para encaixe de fechamento firme. Essas válvulas funcionam em conjunto com um eixo de comando.
Válvulas Poppet
Para o válvula de manga, o formato é tubular. Este formato é para operação mais silenciosa.
O tipo de válvula rotativa tem um disco giratório e uma porta. O posicionamento é tal que, à medida que o disco gira, o fechamento e a abertura dos lados de entrada e escape se alternam. Com estresse e vibração mínimos, este projeto de válvula é ideal para motores de carros de alta velocidade.
Finalmente, há o válvula de palheta, que é comparável a uma válvula de retenção. As válvulas de palheta do veículo permitem a entrada de ar fresco enquanto bloqueiam a saída de gás de exaustão, e vice-versa. Você encontrará esse tipo principalmente em motores de dois tempos.
Aqui estão as principais partes de uma válvula de motor de carro:
Componentes da válvula do motor
Cabeça de Válvula
A cabeça da válvula é a parte plana da válvula que parece um disco. Ela se alinha perfeitamente com o assento da válvula para formar uma vedação firme, uma propriedade de design importante para o controle perfeito do fluxo da mistura ar-combustível.
haste
A haste é a parte cilíndrica estreita da válvula. Ela vai da cabeça da válvula até a outra ponta da válvula.
Assento de válvula
Como o nome sugere, o assento da válvula do motor do carro é a parte da válvula que fornece a superfície de assentamento durante o estágio de fechamento do ciclo de combustão. O material do assento é termicamente condutor e resistente ao desgaste.
Primavera
Esta parte da válvula do motor do carro fornece a força necessária para manter a válvula fechada durante a compressão e o curso de potência. Ela fecha a válvula após a abertura pelo eixo de comando.
Guia de válvula
Guias de válvulas
Esses são componentes cilíndricos da válvula do motor que ajudam a alinhar a válvula em seu caminho. A guia da válvula também é instrumental para minimizar o desgaste da haste.
Elevador de Válvula
O levantador de válvula repousa sobre o eixo de comando e usa o movimento do lóbulo do comando para operar as válvulas. Pode ser um levantador sólido ou um levantador hidráulico.
Retentor de válvula
Esta parte da válvula do motor do carro mantém principalmente o degrau da válvula e a mola juntos.
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Como funciona a válvula do motor do carro
Ao manusear um carro, você já se perguntou sobre a incrível interação das peças do motor que fazem o carro rugir para a vida? Como esta seção explica, é tudo sobre a operação impecável das válvulas do motor em conjunto com outros componentes do motor.
Diagrama do mecanismo entre virabrequim, eixo de comando e válvulas
O eixo de comando controla as peças da válvula e está em sincronia com o doentio. Lóbulos conectados ao eixo de comando empurram as válvulas do veículo na sequência projetada. A força é transmitida por intermediários como elevadores e hastes de pressão. Os lóbulos fecham e abrem as válvulas em conjunto com o eixo de comando rotativo.
Válvulas de motor
Interação da válvula com o eixo de comando
Existem quatro tempos de motor: tempo de admissão, tempo de compressão, tempo de potência e tempo de escape.
O primeiro passo é o fornecimento de energia ao virabrequim.
Na etapa seguinte, o virabrequim, por meio de seu movimento rotativo, movimenta o eixo de comando de válvulas, que controla o movimento de subida e descida das válvulas do motor do carro.
Durante o curso de sucção, o eixo de comando força a válvula para baixo, criando espaço para a mistura ar-combustível na câmara de combustão.
Durante a próxima etapa, o pistão muda de direção e comprime a mistura ar-combustível na câmara de combustão. Neste momento, o eixo de comando fecha a válvula do motor. Um mecanismo de mola garante que a válvula permaneça nesta posição fechada.
Durante o curso de potência e à medida que o pistão se move para baixo, as válvulas de admissão e escape permanecem fechadas por algum tempo para manter a pressão.
O curso de exaustão ocorre com o pistão se movendo para cima e a válvula de escape se abrindo para liberar os gases de escape.
Representação esquemática de um motor de quatro tempos de um automóvel
O que as válvulas fazem em um motor?
Sem válvulas, o motor não ganharia vida e nenhuma viagem aconteceria. Elas são os pulmões e o coração do carro, e é por isso que:
Eles delimitam o ar e a câmara de combustão
Esta é a função principal da válvula do motor do carro. Uma vedação confiável entre o ar e a câmara de combustão é essencial para controlar a admissão de ar-combustível em motores de quatro tempos. A falta de um canal de admissão neste tipo de motor significa que uma separação eficiente entre a câmara e o ar é necessária.
Eles resfriam o motor
A operação harmoniosa das válvulas de admissão e escape é fundamental para manter o motor resfriado. Enquanto uma válvula expele ar quente, outra deixa entrar ar fresco e frio. Um fluxo constante de ar garante o resfriamento e a segurança do motor.
Eles minimizam o ruído do motor
Os dois tipos de válvulas de veículos abrem e fecham suavemente. O tempo dessas operações é preciso, levando a um fluxo perfeito de ar e combustível. Consequentemente, interrupções de pressão são evitadas. As válvulas do motor do carro amortecem quaisquer ondas sonoras que possam emanar do processo de combustão.
Eles se livram do gás
Quando inflamada, a mistura ar-combustível gera energia que força o pistão a se mover. Após o curso de potência, o pistão muda de direção e faz com que a válvula de escape abra. Isso, por sua vez, leva à expulsão dos gases de escape. A válvula de escape é projetada para abrir no momento exato para remover todos os gases. Isso prepara a câmara para a entrada de ar fresco para o início de outro ciclo.
Eles protegem o motor contra refluxo
O refluxo pode ser prejudicial ao motor do carro de várias maneiras. Além de reduzir a eficiência do motor, o refluxo pode causar superaquecimento dos componentes do motor, o que pode levar a danos. Má combustão e aumento de emissões também são repercussões prováveis do refluxo.
Uma boa válvula de motor de carro previne esse problema ao formar uma barreira confiável contra a entrada e reentrada livre de gases. O eixo de comando também é instrumental para melhorar esse papel porque garante a abertura e o fechamento sincronizados das válvulas de admissão e escape.
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Materiais para fazer válvulas de motor de carro
Você concordará que a resiliência da válvula do motor do carro é inigualável. A pressão e a temperatura monumentais no motor exigem um componente resistente. A fabricação de válvulas de motor usando os seguintes materiais garante um desempenho suave por muito tempo:
Ligas de titânio
O titânio tem uma alta relação resistência-peso. Especialistas em prototipagem rápida na China ligue este metal forte com cobre, molibdênio e outros metais para torná-lo mais adequado para o desempenho da válvula.
Aço inoxidável
Válvulas de aço inoxidável para automóveis estão disponíveis em diferentes graus. No entanto, a preferência mais comum é EV8, particularmente para alto desempenho. Os fabricantes usam esse material de várias maneiras. Por exemplo, alguns o usam apenas para a válvula de admissão no motor, enquanto outros o usam para ambos os tipos de válvulas.
Aço de alta velocidade
A temperatura de trabalho do aço rápido pode ser tão alta quanto 600°C, então este material é único e aplicável no ambiente de motor de combustão quente. As válvulas X45CrSi93 são comuns no indústria automobilística por sua durabilidade e resistência ao calor.
Uma válvula de motor de carro X45CrSi93
Inconel
Superligas à base de níquel (Inconel) são altamente resistentes à corrosão e oxidação. Este material é ideal para válvulas automotivas usadas em carros de alto desempenho.
Processos populares de fabricação de válvulas de automóveis
Para fornecer desempenho confiável ao carro, uma válvula de motor de carro passa por uma série de processos de fabricação antes de estar pronta para uso. Aqui está uma breve descrição dos principais processos.
a. Corte
Tudo começa com o corte de um estoque de metal no tamanho certo.
A matéria-prima de aço inoxidável, inconel, titânio ou outro material relevante está inicialmente na forma de barras. O maquinista reduz o estoque para o diâmetro desejado com base no tamanho previsto da válvula do motor do carro. Um torno CNC pode ser usado para esse processo.
b. Juntando
Às vezes, a haste e a cabeça da válvula devem ser de materiais diferentes. Isso ocorre devido ao requisito exclusivo de resistência à temperatura para a cabeça e ao requisito de resistência à tração para a haste. As duas peças de metal são unidas por meio de soldagem por fricção.
c.Perturbador
Nesta fase, a forma inicial da válvula do motor do carro é gerada em prontidão para a etapa de forjamento. O objetivo do recalque é reduzir a altura e aumentar o diâmetro, então a peça é comprimida usando um par de matrizes. O componente é frequentemente aquecido nesta fase para torná-lo maleável.
d.Forjamento
O forjamento é essencial para as propriedades mecânicas da válvula
Esta etapa envolve aquecer a peça de metal a uma temperatura específica e então moldá-la mecanicamente. Embora esse processo ajude a atingir o formato desejado da válvula do motor do carro, ele também melhora as propriedades mecânicas da peça. O forjamento em matriz fechada é o método preferido.
e.Tratamento térmico
O tratamento térmico da válvula é um processo triplo de redução da cristalinidade e fragilidade do metal.
f. Tratamento de superfície e acabamento
Tomando emprestado desta cobertura em métodos de fabricação de protótipos de metal explicados, as etapas de acabamento são tão cruciais quanto as outras etapas.
O tratamento de superfície e o acabamento são os procedimentos de acabamento do processo de fabricação de válvulas de carro. O tratamento de superfície limpa a superfície da peça, enquanto o acabamento de superfície refina o formato. Ao adicionar cromagem, o acabamento da superfície também ajuda a aumentar a durabilidade da válvula.
Um motor com peças cromadas
Como sei se a válvula do meu carro está ruim?
Uma válvula de carro com problemas sempre se comunicará. De ruídos de motor preocupantes a vazamentos, saber como identificar sinais de mau funcionamento pode ajudar a resolver problemas de válvula de carro em tempo hábil. Abaixo está um destaque dos sinais comuns de válvulas de automóvel com defeito:
1. Vazamentos
Uma válvula com vazamento não consegue vedar a câmara de combustão completamente. Isso causa perda de eficiência do motor devido à perda de compressão. Algumas causas comuns de vazamentos incluem um assento de válvula mal posicionado, uma mola de válvula quebrada, um conjunto de retentores desalojado e uma correia dentada defeituosa. Identificar o problema específico e consertar ou substituir a peça deve interromper o vazamento.
2. Queima de válvulas do carro
Esse desafio resulta da válvula ser submetida a calor alto por um longo tempo. A indicação de burnout é a perda de potência do motor. Como a causa mais comum é a válvula estar incorretamente alinhada ao assento da válvula, é importante resolver esse problema imediatamente.
Válvula e sede da válvula queimadas
3. Válvulas pegajosas do motor do carro
Quando carbono e sujeira se acumulam ao redor da válvula, eles podem interferir no processo suave de abertura e fechamento. Falhas de ignição do motor e aceleração ruim geralmente ocorrem devido a válvulas pegajosas. Usar combustível de qualidade geralmente é uma solução eficaz para válvulas pegajosas.
Conclusão
Como reiteramos em Tecnologia Bodaa, o coração do motor de um carro é a válvula do motor. Entender as peças e funções do motor do automóvel é fundamental para manter o desempenho ideal do motor.
Como a válvula do carro regula a combustão no motor, é necessário entender como ela funciona e dar a ela os cuidados e a manutenção necessários. A melhor estratégia envolve usar a válvula certa do carro desde o início.
Você quer obter mais insights e ideias sobre como uma válvula de carro afeta o desempenho de um carro? Entre em contato conosco hoje e pergunte-nos sobre as necessidades do seu projeto para garantir o desempenho ideal da válvula.
Perguntas frequentes
O que é a válvula de um carro?
Este é um dispositivo mecânico que funciona em sincronia com o eixo de comando do motor e outros componentes para permitir a entrada de ar fresco ou remover gases de escape do cilindro.
Quanto custa para substituir uma válvula de carro?
Em média, uma substituição completa de válvula custará entre US$ 900 e US$ 2,000, enquanto a substituição de uma válvula pode custar até US$ 200.
Como se chama a válvula do carro?
A válvula do carro às vezes é chamada de válvula. Alguns mecânicos também se referem a ela como “válvula de gatilho”, que é o nome de um dos principais tipos de válvulas de carro comumente usados.