Відмінності пружин клапанів

Не дивлячись на те, що будівництво двигуна мені незнайоме, я часто замислювався про те, чим відрізняються пружини клапана і чому вам потрібні одна над одною для різних застосувань. Мої запитання:

• Чи існує кореляція між тиском сидіння та підйомом клапана? (Я намагаюся з’ясувати, чи є лінійна діаграма, яку можна було б відобразити.)
• Які відмінності між пружиною, що використовується з роликовим кулачком, і плоскою кулачкою для крана?
• Окрім втрат від тертя, чи є інші сторони вниз для роботи пружини клапана з більш високим тиском сидіння, ніж потрібно?

Чудове запитання. Будівництво двигунів трохи над моєю головою (поки що), тому це може бути неповною відповіддю, але я маю певну думку, яка занадто довга для розділу коментарів.

Весняний дизайн речей

Найважливіші фактори проектування пружини клапана - це швидкість, довжина вільного стояння (FL), прив'язка котушки (суцільна висота) та напруга. Кількість проводу навесні визначає швидкість (менший провід = більша швидкість = більший напруга), тому провід Ø, кількість котушки та пружина Ø - це розмірні фактори, які впливатимуть на швидкість.

Швидкість і FL при поєднанні з довжиною штока клапана дозволять розрахувати тиск сидіння. Щоб збільшити тиск на сидіння, ви можете збільшити FL або швидкість, обидва вони збільшують напругу, коли пружина наближається до суцільної висоти. Напруга є критично обмежуючим фактором в конструкції пружинних клапанів, враховуючи екстремальні умови. Заради теоретичного обговорення це не має значення і не буде згадане знову. Я також проігнорую float, оскільки це досить ситуативне явище.

Максимальний підйом клапана радимо бути деяким числом (скажімо, 050 ") на суцільній висоті пружини, щоб не порушити всі речі. Висота суцільного просто кількість котушки * провід Ø.

Запитання

1) Чи існує кореляція між тиском сидіння та підйомом клапана? Так і ні, залежно від ваших обмежень. Враховуючи вищенаведену інформацію та підтримуючи постійні всі інші розмірні фактори (FL, дрітØ, кількість котушки, пружинаØ), існують лише дві індивідуальні зміни розміру пружини, які впливають як на тиск сидіння, так і на підйом клапана:

• Збільшення дроту Ø збільшило б пружинну швидкість і, отже, тиск на сидіння, а також збільшило б міцну висоту, обмежуючи підйом клапана. Провід Ø обчислюється до четвертої потужності в рівнянні швидкості пружини, тому тиск на сидіння буде зростати експоненціально, коли зменшується підйом клапана.
• Зменшення кількості котушок призведе до збільшення швидкості пружини та знову тиску на сидіння, але зменшить суцільну висоту, що дозволить більше підняти клапан. Активна котушка має лінійне відношення до швидкості, тому тиск на сидіння лінійно збільшується при підйомі клапана.

Примітка: Усі інші індивідуальні зміни розмірних змінних не виявляють кореляції. Якщо ви хочете знати ефект зміни декількох змінних, це стає набагато складніше, якщо ви не маєте конкретних цифр для роботи.

ВИДАЛЕННЯ НА КОМЕНТАРІ Я написав цю відповідь з точки зору весняного дизайну, ніби ви купували пружини для свого двигуна. Відповідно до коментаря Paulster2, поширеним способом підвищення тиску на сидіння для пружин є вже встановлення прокладки між кулачком кулачка і корпусом пружини. Це призведе до збільшення тиску вашого сидіння на деяку кількість фунтів (швидкість пружини * висота перегину), а також зменшить підйомний клапан, оскільки ваша нова встановлена ​​висота пружини нижча, наблизивши пружину до міцної висоти. Отже, щоб повторно відповісти на питання, якщо ви використовуєте прокладку для підвищення тиску сидіння, піднімайте клапан з лінійним зменшенням у міру збільшення тиску сидіння. Дивіться приклад нижче.

Теоретичний приклад: скажіть, у вас є пружина висотою 1.000 "(без завантаженого ФЛ) зі швидкістю 100 фунтів / дюйм, а ваша пружинна котушка прив'язується до 0 300". Зараз ви встановлюєте свою пружину на рівні 800 ", яка рухається пружиною. 200 дюймів зі швидкістю 100 фунтів / дюйм, для тиску в сидінні 20 фунтів. Це означає, що ваш решту шляху від встановленої висоти до суцільної висоти становить. теоретично ваш максимальний підйом клапана становить .499 ".

Тепер скажіть, що хочете підвищити тиск на сидіння до 30 фунтів. Для цього ви встановлюєте прокладку .100 "десь між кінцем пружини і кулачком. Це знижує встановлену довжину пружини до .700", надаючи вам тиск на сидіння 30 фунтів, яке ви шукали, але це також зменшує кількість проїзду між встановленою довжиною та суцільною висотою до .400 ", що дає вам теоретичний максимальний підйом клапана .399".

2) У чому полягають відмінності між кулачковими пружинами ролика та відвідника? Я поняття не маю. Я не бачу, чому була б різниця. Я думав, що валик дозволить підвищити тиск на сидіння, але в ідеалі у вас найнижчий тиск на сидіння, щоб швидше пропускати повітря повз клапан, тому я не розумію, для чого вам потрібні різні пружини. Знову ж таки, я можу помилитися, повідомте мене, якщо у вас є більш конкретні запитання.

3) Які недоліки використання більш високого тиску на сидіння, ніж потрібно? Як ви вже згадували, втрати від тертя, які збільшують тепло в умовах вже грілості. Як відомо, із збільшенням тепла (за певним певним матеріалом) жорсткість кручення дроту зменшиться, можливо, спричиняючи вихід, безумовно спричиняючи падіння тиску / швидкості сидіння. З точки зору пружини, високий, ніж необхідний тиск на сидіння, не приносить користі і не має незначного шкоди.

Ми також можемо вступити в обговорення ваги клапанів (і матеріалу пружини), що, як і системи підвіски, вплине на те, як швидко пружина може реагувати на зміни. Незалежно від того, відкритий чи закритий клапан, центральні котушки в пружинах клапана постійно рухаються при роботі двигуна через вагу матеріалу навесні.

Сподіваємось, це відповіло на деякі ваші запитання. Будь ласка, повідомте мені, чи можу я уточнити, додати, відповісти додатково чи видалити цю публікацію!

В основному те, що воно зводиться до цього, - це домашнє завдання. Додаток, за яким ви збираєтеся. Це кінські сили, які ви хочете, або крутний момент? Це накладний кулачок або кочення? Ви хочете, щоб вони тривали чи тривали досить довго? Ви отримуєте якісні вироблені пружини чи найдешевші, і ви намагаєтесь їх узгодити? Ваша камера більш тривала?

1) Занадто слабкий і пружина не буде тримати клапан закритим. Характеристики виробників двигунів, як правило, перераховують лише те, що це найслабше. Крім того, хтось інший повинен буде просвітити і мене.

2) Пружинне стиснення. Рокери зазвичай використовуються для двигунів з більшим обертом та нижчих обертів, вони, як правило, потребують стиснення більшої відстані. Вони також мають різні конструкції, як стиль вулика. Плоскі крани зазвичай матимуть одну пружину всередині іншої для додаткової міцності, уникаючи прив'язки котушки із занадто великим матеріалом. Вони також можуть бути легшими.

3) Якщо ви працюєте з багатоланцюговим клапаном (V-стиль dohc), можна просунути або затримати час, оскільки є можливість простою (фізичний термін на відміну від часу запалювання). Напруга поїзда клапана може змінити те, як сторона V потрапляє і випускає повітря. Ще одне врахування: поверхня клапана, сидіння клапана та якість головки клапана. Чи є матеріали досить високої якості t, щоб вони витримували додатковий тиск? Досить обличчя, чи сидіння вирізане правильно?

Якби я будував двигун Harley і їхав з дуже агресивним кулачком. Я б почав дивитися, які необхідні пружини знадобляться. Прив'язка котушки є найбільш важливою, якщо кулачок має дуже високий підйом. Тоді знаходжу найкращу весну, яку я можу (найкращий удар для долара, ваги, дизайну та обмежень). Після того, як я замовляю приблизно 30 пружин для впуску та витяжки кожної, знаходячи ті, які відповідають. Значить, всі впускні пружини мають однакову міцність і зв'язування котушки, а витяжні - однакові.