Легкі трюки клапанів від Ferrea
Переваги титанових клапанів у роботі, безумовно, призводять до фінансових витрат для багатьох виробників двигунів; однак існують хитрощі щодо зменшення маси на звичайних сталевих клапанах, які допоможуть досягти подібних покращень потужності.
"Порожнистий стовбур повертається", - говорить Зеке Уррутія з Ferrea Racing Components. «Це сильно вдарило на ринок протягом останніх п’яти років через економію ваги та збільшення обертів на хвилину. Крім того, загальний рівень стресу навесні знижується десь з 20 до 30 відсотків ".
Виробники двигунів розглядають порожнисті клапани як спосіб зменшити вагу та збільшити оберти без переходу на дорогі титанові клапани. Ключ до добре розробленого клапана з пеклою штангою є концентрична товщина стінки.
Ми любимо залишатися в межах від 18 до 22 відсотків зниження ваги. -Зеке Уррутія, Ферреа
"Ми бачили збільшення від 300 до 600 об/хв лише від переходу на порожнисті штоки", - повідомляє Urrutia .
Замовники драг-рейсингу та кругових доріжок продовжують рухати ринок легких сталевих клапанів.
Оскільки правила обмежують методи збільшення кінських сил, виробники двигунів прагнуть зменшити масу клапана, щоб збільшити оберти та збільшити потужність.
"Обидві ці сфери постійно розвиваються у розробці двигунів", - додає Уррутія, зазначаючи, що буде менше привабливості до технологій з порожнистими штоками із застосуваннями, де довговічність має перевагу над топовими характеристиками та в деяких двигунах з малим діаметром штока клапана. "Ось тут це виводиться з рівняння. Ви не збираєтесь досягти тих самих успіхів при свердлінні 5,5-мм штока у порівнянні з клапаном із більшим штоком ".
Клапани з порожнистими штоками складають приблизно третину ціни порівняно з титановими клапанами. Вони доступні в найпопулярніших розмірах, і виробники, як правило, можуть виконувати на замовлення свердлильні клапани з порожнистими штоками, які доступні на полиці. У більшості випадків замовлення можна заповнити за три-чотири тижні. Цей додатковий крок у деяких додатках трохи дорожчий, проте він все ще дешевший, ніж титан.
Порівняння порізу порожнистого клапана.
Звичайно, ти можеш навіть взяти титановий порожнистий ствол і справді збільшити свій будівельний бюджет.
"Якщо ваші правила не дозволяють приймати титан, найкращим варіантом є запуск нержавіючої сталі з порожнистими стеблами", - каже Уррутія.
Наскільки велике зниження ваги можна отримати за допомогою порожнистих клапанів?
При проектуванні посуду на стороні згоряння клапана інженери використовують моделі САПР для визначення товщини в критичних зонах.
"Ми любимо залишатися в межах від 18 до 22 відсотків зниження ваги", - каже Уррутія. «Іноді ми можемо отримати 25 відсотків, подивившись на сторону горіння та видаливши частину цього матеріалу. Це просто залежить від програми ».
Клапани з порожнистим штоком виготовляються методом свердління з використанням високоякісного свердла для видовбування штока. Свердло спрямоване вгору через головку клапана в шток на задану відстань.
"Ми дотримуємося точних допусків, щоб переконатись, що в цій порожнистій зоні є концентрація .0001 дюйма", - говорить Уррутія. Потім отвір герметизують перед остаточною механічною обробкою та поліруванням.
Порівняння клапана з нержавіючої сталі та титанового клапана з плоскою поверхнею для додаткової підтримки.
“Полірування важливо. Ви дивитесь на недоліки будь-якого матеріалу, і коли ви його відшліфуєте, міцність, очевидно, збільшується на 10, 15 відсотків і більше », - говорить Уррутія.
Порожнисті штоки можна застосовувати як до впускних, так і до випускних клапанів; однак, акцент зазвичай робиться на впускній стороні, оскільки довговічність є більш важливим фактором при високому тепловому середовищі випускного клапана.
"Ви не можете покласти порожнисті нержавіючі в високоазотисті або високошвидкісні програми", - попереджає Уррутія. “Це спрацює? Звичайно. Це триватиме? "
Інженери також можуть грати з запасом на клапані, щоб допомогти зменшити вагу.
Клапани з порожнистими штоками можуть забезпечити до 25 відсотків економії ваги порівняно з аналогічними традиційними аналогами з нержавіючої сталі.
Колись наповнення вихлопної труби натрієм було популярною тенденцією серед виробників, але Уррутія каже, що це вже не гоночне рішення, яке він рекомендував би.