По сравнению с поворотными клапанами обычные клапаны выглядят нелепо. Почему мы их не используем? скачать в хорошем качестве

По сравнению с поворотными клапанами обычные клапаны выглядят нелепо. Почему мы их не используем?

Поддержите канал, совершив покупку по этой ссылке: https://amzn.to/3RIqU0u Четырехтактные двигатели, а именно такие и есть 99% двигателей на дорогах, должны обеспечивать впуск воздуха. Камера сгорания должна быть герметичной во время сжатия и сгорания, а воздух должен выходить во время выпуска. Это означает, что нам нужна система, способная герметизировать и разгерметизировать камеру сгорания тысячи раз в минуту, выдерживая при этом невероятно суровые условия, существующие в камере сгорания. Именно это и делают тарельчатые клапаны. Они отлично герметизируют камеру, поскольку коническая форма фаски клапана соответствует конической форме седла клапана, создавая надежное уплотнение. И фаска, и седло изготовлены из закаленных металлов, обладающих впечатляющей износостойкостью и устойчивостью к повышенным температурам. Когда давление сжатия или сгорания воздействует на головку клапана, оно фактически сильнее прижимает ее к утопленному седлу. Чем выше давление, тем лучше уплотнение. К сожалению, кроме отличной герметизации камеры сгорания, тарельчатые клапаны, по сути, не обладают другими существенными преимуществами. С инженерной точки зрения, можно даже сказать, что они являются необходимым злом, которое удалось сделать надежным только благодаря множеству технологических достижений. Знаете ли вы, что в 50-х и 60-х годах одной из причин использования этилированного топлива была защита седел клапанов. Интенсивные удары клапана о седло при высокой температуре приводили к образованию микросварок между ними, и при повторном открытии клапана эти сварные швы в конечном итоге разрывались, что приводило к усадке седла клапана или его поломке. Только когда мы начали постепенно отказываться от этилированного топлива, седла клапанов стали становиться более надежными и долговечными. Клапанные пружины также представляют собой проблему. На очень высоких оборотах распределительный вал пытается открывать и закрывать клапан так быстро, что пружина просто не успевает. Поэтому вместо того, чтобы полностью закрыться и открыться, клапан имеет тенденцию плавать вокруг седла, что приводит к потере мощности или даже к контакту между клапаном и поршнем в двигателе с помехами. Раньше люфт клапанов был настолько ограничивающим фактором в двигателях, что Ducati разработала сложную и требующую больших затрат на обслуживание десмодромную систему клапанов, чтобы избавиться от клапанной пружины. Koengseeg разработала чрезвычайно сложную систему свободного клапана, чтобы избавиться от распредвалов. Но инженеры упорствовали, они улучшили конструкцию и материалы клапанных пружин, и мы получили двигатели с клапанными пружинами, способными на бешеные обороты. Они пошли ещё дальше и изобрели системы изменения фаз газораспределения и высоты подъёма клапанов, которые могут делать практически всё, что может Freevalve. Так тарельчатый клапан остался с нами. Но главная проблема, которую никакие технологии не могут решить, заключается в том, что тарельчатые клапаны препятствуют потоку воздуха. Но мы обошли и это. Мы создали продуманные впускные коллекторы переменной длины и резонансные характеристики, чтобы прогонять воздух мимо клапана. Мы создали систему принудительной индукции в виде турбокомпрессоров и турбонагнетателей, чтобы закачивать больше воздуха в камеру сгорания. Мы создали длинные и сложные выпускные коллекторы, чтобы отсасывать отработавшие газы из камеры сгорания. Если задуматься, то большая часть разработки двигателя внутреннего сгорания – это, по сути, попытка обойти клапан. Преодолеть ограничивающие факторы. Если взглянуть на двигатель, то можно увидеть, что головка блока цилиндров, впускной и выпускной коллекторы занимают больше места, чем сердце двигателя – блок цилиндров, где находятся коленчатый вал, поршни и шатуны. Нам нужно больше места для вентиляционного оборудования двигателя, и оно нам нужно, потому что тарельчатый клапан затрудняет дыхание. Но что, если есть лучший способ? Что, если просто избавиться от клапана, вместо того, чтобы постоянно пытаться обойти его? Конечно, многие инженеры задавались этим вопросом на протяжении многих лет, и они действительно предложили множество альтернатив. Одна из самых элегантных и многообещающих альтернатив – поворотный клапан. Вместо тарельчатого клапана, седла клапана, пружины, тарелки, коромысла, толкателя и распределительного вала у нас есть только вращающийся цилиндр с полостями. При вращении цилиндра полости в цилиндре совмещаются с полостями в головке блока цилиндров, обеспечивая впуск и выпуск воздуха. Нет необходимости преодолевать сопротивление клапанной пружины, поэтому система не расходует энергию двигателя для работы, что обеспечивает большую мощность и эффективность. А поскольку нет клапанной пружины, клапан не может плавать ни при каких оборотах, что значительно упрощает достижение экстремальных оборотов. Эта система также очень проста и имеет гораздо меньше движущихся частей, что означает очень низкую вероятность отказа и уменьшение размера и веса двигателя. Т...