Når vi starter bilen, er vi normalt ikke klar over de mange mekaniske processer, der skal finde sted for at motoren kan køre. Disse processer sker takket være samspillet og det koordinerede arbejde mellem utallige bevægelige dele, der fungerer synkront. Et af disse elementer er motorventilerne, for uden dem ville det ikke være muligt at få den nødvendige energi fra motoren.
Hvad er ventilerne på en motor?
Motorventiler er de metalkomponenter, der tillader brændstof-luftblandingen at trænge ind i forbrændingskamrene og udstødningsgasserne at slippe ud. Uden disse mekaniske elementer ville motoren ikke fungere, da deres bevægelse er afgørende for at generere den energi, der er nødvendig for at bevæge hjulene.
Strukturelt set består en ventil af en lang del kaldet ventilstammen eller ventilhalen (almindeligvis kendt som ventilhuset) og en kortere øvre del kaldet ventilhovedet (eller ventilpladen). Legerede materialer anvendes i deres fremstilling, fordi de skal modstå høje temperaturer under drift (op til 1000 grader Celsius).
Hvad er den egentlige funktion af ventilerne i en motor?
Deres faktiske funktion er meget grundlæggende og enkel. De er ansvarlige for at styre strømmen af brændstof og luft (brændstof-luft-blanding) ind i cylinderen. Efter blandingen eksploderer på grund af stempelkompression , tillader de udstødningsgasserne fra denne eksplosion at slippe ud.
Hvor i motoren sidder ventilerne?
Teknisk set er de placeret i cylinderhovedet . Den brede del ( ventilhovedet ) hviler mod topstykket og sidder tæt for at skabe en ordentlig tætning mod cylinderen. Den nederste del, eller spindlen, sidder i ventilføringen og fuldfører den åbne- og lukkebevægelse, der dikteres af knastakslen og fjedrene.
Er alle motorventiler ens?
Nej, svaret er nej. Indsugningsventilen (hvor brændstof-luftblandingen kommer ind) er større end udstødningsventilen (hvor udstødningsgasserne kommer ud). Årsagen til denne forskel i størrelse skyldes de forhold, hvorunder indsugning og udstødning sker. Trykket, hvorunder blandingen kommer ind, svarer til atmosfærisk tryk, så ventilen er større for at lette processen.
Omvendt, når blandingen er antændt, er gasserne under et højere tryk, så deres størrelse behøver ikke at være så stor. Derudover er der også en forskel i de materialer, de er lavet af . Indsugningsventilen modstår temperaturer på omkring 200 grader Celsius, mens udstødningsventilen modstår omkring 700 grader Celsius, hvilket gør dens komponenter mere robuste end førstnævntes.
Endelig, for korrekt at skelne en type ventil fra en anden, behøver vi kun at se på størrelsen og formen på dens hoved . Vi ved, at indsugningsventiler har større hoveder, og disse er også flade på forsiden, mens udstødningsventiler, udover at have mindre hoveder, har en mere konisk form på forsiden.
Hvad sker der, hvis en ventil er beskadiget?
Hvis en ventil går i stykker, er det første, der sker, at eksplosionen eller udstødningen af gasser ikke vil finde sted korrekt. Dette skyldes, at ved ikke at hvile ventilen godt på motordækslet, vil gasserne lække, og derfor vil der opstå en kompression og termisk ubalance, hvilket forårsager et større sammenbrud.
Det største problem, som ventilerne skal håndtere, er deres ringe eller ingen køling, for hvis motoren er godt smurt, er der ingen risiko for fejl. Løsning af en fejl af denne type har en variabel omkostning, da det vil afhænge af, hvordan de har fejlet, og den skade, der er opstået i motoren. Enhedsomkostningerne for en ventil er meget lave, da fremstillingen er billig, men det endelige tal vil variere afhængigt af typen af ventil og det opdagede problem.
Kort sagt
Ventiler er elementer, der har den simple funktion at lukke og åbne indsugnings- og udstødningskanalerne for gasser, og som har en hovedfunktion i forbrændingen af luft-brændstofblandingen.
De mest accepterede ventiler i dag er de såkaldte "plade"-ventiler på grund af deres omvendte pladeform i deres vitale del, det vil sige den del, der åbner og lukker kanalerne.
Fra midten af disse begynder det, der kaldes "spidsen", en cylindrisk forlængelse, der bevæger ventilen , selvom det også er almindeligt uformelt at kalde ventilpladen for hovedet og spidsen for halen.
De er fremstillet støbt og bearbejdet i specialstål, fordi målet er at modstå de høje temperaturer, som gasserne opnår under drift.
Forskelle mellem udstødnings- og indsugningsventiler
Varmeforskellene mellem udstødning og indsugning tillader brugen af speciallegeringer i udstødningsventilerne (som kan modstå 1000 grader Celsius ).
Udover at være ret økonomiske at fremstille, giver disse ventiler en lille passageoverflade , mindre friktion og en form, der er egnet til den korrekte gasstrøm.
Den eneste ulempe ved disse er den ringe eller ingen køling, de yder.
Billeder – Henri Bergius, Mirko Junge, lw5315us