Supapele de admisie si evacuare

Supapele sunt elementele care inchid si deschid orificiile de trecere a fluidului de lucru, in ordinea de functionare a motorului. Dupa natura fluidului caruia ii permit trecerea supapele pot fi de admisie sau de evacuare. Supapa este formata din taler si tije. Racordarea celor doua parti se face cu o raza mare care evita concentratorii de presiune, asigura un transfer bun de caldura si reduce pierderile gazodinamice. Talerul supapei prezinta doua parti distincte: capul supapei si suprafata de asezare pe scaunul supapei.

Forma capului supapei influenteaza masa supapei si miscarea fluidului de lucru in interiorul cilindrului. De regula supapele se construiesc cu capul plat, insa se folosesc si supape de admisie cu talerul in forma de lalea, pentru reducerea masei supapei sau cu talerul bombat pentru realizarea unei miscari turbionare in camera de ardere.

Suprafata de asezare a supapei pe scaun este tronconica pentru cresterea sectiunii de curgere a fluidului si pentru micsorarea rezistentelor gazodinamice. De regula, unghiul de asezare pe scaun este de 45 grade pentru supapele de evacuare si de 30 grade (45 grade) pentru supapele de admisie.

Tija supapei are forma cilindrica, avand la partea superioara canale pentru elementele de fixare a arcului. Pentru eliminarea unei cantitati cat mai mare de caldura, tijele la unele supape de evacuare au la interior o cavitate in care se introduce sodiu. Prin lichefierea acestuia la temperatura de 97 grade Celsius intervine un transfer suplimentar de caldura prin convectie, asigurandu-se pe aceasta cale evacuarea a 50 – 60 % din caldura primita de taler.

Supapele sunt puternic solicitate termic, mecanic si la uzare. Fiind instalate in camera de ardere, supapele au un regim termic ridicat. Temperatura medie a supapelor este de 300 – 400 grade Celsius la supapele de admisie si de 500 – 900 grade Celsius la supapele de evacuare (la m.a.s. temperaturile sunt mai ridicate decat la m.a.c. nesupraalimentate).

Si din punct de vedere mecanic supapele sunt puternic solicitate datorita vitezelor foarte mari de deplasare pe timpul functionarii care pot ajunge la 600 m/s. De asemenea supapele mai sunt solicitate la coroziune datorita regimului termic ridicat, care favorizeaza formarea de acizi si la uzare, atat abraziva datorita particulelor mecanice dure antrenate de fluidul de lucru, cat si adeziva, datorita frecarii dintre tija si ghid, favorizata de dilatarea termica a tijei. Din aceste cauze, materialele din care se confectioneaza supapele trebuie sa fie de calitate deosebita.

Supapele de admisie se fabrica din otel aliat cu Cr si Ni (tip 35CN45 pentru motoarele lente, respectiv austenitice pentru motoarele rapide), sau oteluri aliate cu Cr si Si care favorizeaza formarea la suprafata a unui strat de oxid care rezista la temperaturi inalte.

Supapele de evacuare se cofectioneaza din otel refractar aliat cu Cr, Ni Si, Mo si W. La motoarele mari, pentru economie de material, dar si din considerente de rezistenta, talerul care este supus la solicitari termice si de coroziune mari se executa din otel Cr-Si iar tija care este solicitata la uzare de adeziune se confectioneaza din otel Cr-Ni. Imbinarea celor doua parti se face prin infiletare sau sudare.

Pentru marirea rezistentei la uzarea produsa prin soc, suprafata de asezare a supapei pe scaun si capatul superior al tijei se acopera cu un strat de 1,5-2,5 mm de stelit (aliaj dur de Co, Cr, W, Mo, Ni si Fe). Pentru a se evita griparea tijei si cresterea rezistentei la uzare, aceasta se cromeaza sau se nitrureaza ajungandu-se la o duritate de 45-50 HRC. La tijele care nu au capul stelitat, pentru marirea rezistentei la soc se folosesc pastile din materiale cu rezistenta mecanica mare, care imbraca capatul tijei.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu

Opinia ta conteaza !