自動車エンジン部品 バルブとバルブスプリングの役割を解析

エンジンは空気と燃料を混合して吸入し、シリンダー内に侵入して燃焼・爆発し、燃焼した排気ガスを排出することで動力を発生することは誰もが知っています。 4サイクルエンジンの吸気と排気を制御する機構がバルブです。

バルブはエンジン内部の最も重要な部品の一つです。 バルブは吸気バルブと排気バルブに分かれます。 その外観は角の形に似ています。 吸気バルブはインテークマニホールドに入る空気と燃料の混合（筒内直噴はシリンダー内に燃料を供給する）の制御を担当し、排気バルブはシリンダー内で燃焼した後の排気ガスを担当します。 外部制御。 以前のエンジンには、シリンダーごとに吸気バルブと排気バルブが 1 つしかありませんでした。 この設計はよりシンプルで低コストであり、車両の低速応答性は良好でしたが、高速での効率が悪かったです。 その後、吸排気効率を向上させ、車両性能を向上させるために、今日のエンジンのほとんどはマルチバルブ設計を採用しています。 最も一般的なのは、シリンダーごとに 4 つのバルブを備えた設計です。 4 気筒エンジンを例にとると、1 シリンダーあたり 4 つのバルブがあり、4 つのシリンダーは 16 のバルブに相当します。 雑誌やネットで見かける16V。

バルブの働きは、クランクシャフトによってカムシャフトに接続されたベルトや金属チェーンを介してカムシャフトを駆動し、カムシャフトの突起部がバルブを押し下げて開き、吸排気の動作を行います。 閉じる動作はバルブスプリングの役割です。 現在、弁ばねのほとんどは円筒形の渦巻きばねです。 その機能は、開いたバルブをスプリングの張力を利用して素早く閉位置に戻し、エンジンの動作時の慣性力によるバルブの隙間の発生を防ぎ、バルブを閉じる際に確実にバルブを閉じることができます。しっかりとフィットし、振動時にバルブが飛び跳ねてシールを損傷するのを防ぎます。

バルブやバルブスプリングは過酷で過酷な環境下で使用されるため、特にバルブは高温のガスに直接触れるため、材質には十分な剛性と耐熱性が求められます。 現在のバルブはJISSUH3焼き入れ特殊耐熱合金、JISSUH36（21-4N）高級耐熱合金鋼、ステライトコバルトクロムタングステン合金鋼などが主に使用されています。 弁ばねは中炭素クロムバナジウム鋼線やシリコンクロム鋼線で作られることが多く、頻繁な圧縮荷重に耐え、適度な弾性を維持するのに十分な剛性と疲労強度を備えています。