Soupape d'admission
Dans cette édition nous parlerons des soupapes d'admission et d'échappement, cependant avant d'entrer dans les détails, nous allons remettre ces éléments en contexte pour une meilleure compréhension. Le moteur a besoin d'un moyen pour distribuer les gaz d'admission et d'échappement, pour les contrôler et les déplacer à travers le collecteur vers le collecteur d'admission, la chambre de combustion et le collecteur d'échappement. Ceci est réalisé grâce à une série de mécanismes qui forment un système appelé distribution.
Un moteur à combustion interne nécessite un mélange air-carburant qui, lorsqu'il est brûlé, entraîne les mécanismes du moteur. Dans le collecteur, l'air est filtré et envoyé au collecteur d'admission, où le mélange de carburant est dosé à travers des systèmes tels qu'un carburateur ou une injection.
Le mélange fini entre dans la chambre de combustion, où ce gaz brûle et convertit ainsi l'énergie thermique en énergie mécanique. Une fois le processus terminé, il est nécessaire que les produits de combustion quittent la chambre et permettent au cycle de se répéter. Pour développer ce processus, le moteur doit contrôler l'admission et l'échappement des gaz dans chaque cylindre, ceci est réalisé avec les soupapes d'admission et d'échappement, qui seront chargées d'ouvrir et de fermer les canaux au bon moment.
CYCLES MOTEUR
Le fonctionnement d'un moteur à quatre temps comprend quatre étapes :
SE CONNECTER
A ce stade, la soupape d'admission s'ouvre pour laisser entrer l'air extérieur, ce qui provoque la chute du piston, ainsi que le mouvement de la bielle et du vilebrequin.
COMPRESSION
A ce stade, les soupapes d'admission et d'échappement sont fermées. Lorsque le vilebrequin tourne, la bielle et le piston remontent, cela permet à l'air injecté dans l'étage d'admission d'augmenter plusieurs fois sa pression, en fin de course de compression du carburant et de l'air haute pression sont injectés.
PUISSANCE
Lors de la course motrice, le piston commence à descendre lorsque le mélange air comprimé / carburant est enflammé par la bougie d'allumage, provoquant une explosion à l'intérieur de la chambre de combustion.
LIBÉRER
Enfin, à ce stade, le vilebrequin tourne vers la droite, déplaçant ainsi la bielle pour que le piston puisse remonter alors que la soupape d'échappement est ouverte, et laisse s'échapper les gaz de combustion.
QU'EST-CE QUE LES SOUPAPES D'ADMISSION ET D'ÉCHAPPEMENT ?
Les vannes d'entrée et de sortie sont des éléments dont la fonction est de contrôler le débit d'un liquide ou d'un gaz ; ceux utilisés dans l'admission et l'échappement d'un moteur à quatre temps sont généralement des soupapes à siège.
Quel est le rôle de ces vannes ? Les soupapes sont des pièces de précision d'un moteur et effectuent quatre tâches très importantes dans le fonctionnement du moteur :
- Blocage des sections du flux.
- Contrôle des échanges gazeux.
- Cylindres hermétiquement scellés.
- Dissipation de la chaleur absorbée par la combustion des gaz d'échappement, en la transférant aux sièges de soupape et aux guides de soupape. À des températures allant jusqu'à 800 °C, chaque soupape s'ouvre et se ferme jusqu'à 70 fois par seconde et résiste à une moyenne de 300 millions de changements de charge pendant la durée de vie du moteur.
LES FONCTIONS
SOUPAPES D'ADMISSION
La soupape d'admission a pour fonction de relier le collecteur d'admission au cylindre en fonction du temps de distribution. En règle générale, ils sont constitués d'un seul métal, de l'acier avec des impuretés de chrome et de silicium, qui offrent une bonne résistance à la chaleur et au travail. Certaines zones du métal, telles que le siège, la tige et la tête, sont généralement durcies pour réduire l'usure. Le refroidissement de cette soupape se produit en raison de son contact avec le mélange carburant-air, qui dissipe sa température dans une large mesure, en règle générale, au contact de la tige, et sa température de fonctionnement atteint 200-300°C.
SOUPAPES D'ÉCHAPPEMENT
La soupape d'échappement est en contact permanent avec les gaz d'échappement à des températures très élevées, elles doivent donc être d'une conception plus robuste que les soupapes d'admission.
La chaleur accumulée dans la soupape est libérée à travers son siège de 75%, il n'est pas surprenant qu'elle atteigne une température de 800 ºC. En raison de sa fonction unique, cette vanne doit être composée de différents matériaux, sa tête et sa tige sont généralement en acier allié au chrome et au magnésium, car elle possède une excellente résistance à l'oxydation et des propriétés de résistance aux hautes températures. Le dessus de la tige est généralement en chrome de silicium. Pour la conductivité thermique, des fonds creux et des tiges remplies de sodium sont fabriqués, car ce matériau a pour fonction de transférer rapidement la chaleur vers la zone de refroidissement, réduisant la température du fond à 100ºС.
TYPE DE VANNES
VANNE MONOMÉTALLIQUE
Fabriqué rationnellement par extrusion à chaud ou estampage.
VANNES BIMÉTALLIQUES
Cela permet une combinaison parfaite de matériaux pour la tige et la tête.
VANNES CREUSES
Cette technologie est utilisée d'une part pour la réduction de poids, et d'autre part pour le refroidissement. Rempli de sodium (point de fusion 97,5 ºC), il peut transférer la chaleur de la tête de soupape à la tige grâce à l'effet d'agitation du sodium liquide et atteindre une réduction de température de 80 º à 150 ºC.
