Sincronização da válvula - Valve timing
Em um motor a pistão , o tempo de válvula é o tempo preciso de abertura e fechamento das válvulas. Em um motor de combustão interna, essas são geralmente válvulas de gatilho e em uma máquina a vapor , geralmente são válvulas de corrediça ou válvulas de pistão .
Motores de combustão interna
Eixo de comando
Em motores de ciclo de quatro tempos e alguns motores de ciclo de dois tempos , a sincronização da válvula é controlada pelo eixo de comando . Pode ser variado modificando a árvore de cames, ou pode ser variado durante a operação do motor por tempo de válvula variável . Ele também é afetado pelo ajuste do mecanismo da válvula e, particularmente, pela folga do taco. No entanto, essa variação normalmente é indesejada.
Sobreposição de válvula
Com a temporização de válvula fixa tradicional, um motor terá um período de "sobreposição de válvula" no final do curso do escapamento, quando as válvulas de admissão e de escapamento estão abertas. A válvula de admissão é aberta antes que os gases de exaustão tenham deixado completamente o cilindro, e sua velocidade considerável ajuda a puxar a nova carga. Os projetistas de motores visam fechar a válvula de escape assim que a carga nova da válvula de admissão a alcança, para evitar a perda de carga nova ou gases de escape não eliminados. No diagrama, os períodos de sobreposição da válvula são indicados pela sobreposição dos arcos vermelho e azul. Chave:
- TDC = Ponto morto superior
- BDC = ponto morto inferior
- IO = válvula de entrada abre
- IC = válvula de entrada fecha
- EO = válvula de escape abre
- EC = válvula de escape fecha
Qualquer uma das válvulas abre antes que a cabeça do pistão alcance o ponto morto superior ou o ponto morto inferior . A quantidade em graus do virabrequim pela qual as válvulas abrem antes que o ponto morto superior ou o ponto morto inferior seja alcançado é conhecido como cabo da válvula. O valor no virabrequim pelo qual as válvulas fecham após o ponto morto superior ou inferior ser atingido é conhecido como retardo da válvula. A sobreposição da válvula é um meio secundário para resfriar as válvulas de exaustão com ar de admissão durante a sobreposição da válvula. O resfriamento primário é realizado dissipando o calor para as sedes da válvula.
Tempo de válvula variável
Motores que sempre funcionam em uma velocidade relativamente alta, como motores de carros de corrida, terão uma sobreposição considerável em seus tempos de válvula para eficiência volumétrica máxima. Os motores dos carros de rua são diferentes porque precisam ficar em marcha lenta a menos de 1000 rpm, e a sobreposição excessiva das válvulas tornaria a marcha lenta sem saída impossível devido à mistura de gases novos e de escapamento. A sincronização variável da válvula pode fornecer potência máxima em alta rpm e marcha lenta suave em baixa rpm, fazendo pequenas alterações na posição angular relativa dos eixos de comando e, portanto, variando a sobreposição da válvula.
Motores portados
Muitos motores de dois tempos e todos os motores wankel não têm uma árvore de cames ou válvulas, e o sincronismo da porta só pode ser alterado usinando as portas e / ou modificando a saia do pistão (aplicações de dois tempos). No entanto, alguns motores a diesel supercharged de dois tempos (como o motor aero Wilksch ) têm uma cabeça de cilindro e válvulas poppet, semelhantes a um motor de quatro tempos.
Liberação de tappet
O sincronismo das válvulas de um motor a diesel também depende da folga do taco das válvulas de admissão e escape.
Se a folga do taco for menor, a válvula abrirá cedo e fechará tarde. Se a folga do taco for maior, a válvula abrirá tarde e fechará mais cedo. A folga do taco é medida por um instrumento chamado calibrador de folga .
Motores de combustão externa
Em um motor de combustão externa , como um motor a vapor , o controle da sincronização da válvula é feito pela engrenagem da válvula . Em um arranjo típico de válvula de pistão , o tempo dos eventos de admissão e exaustão para cada cilindro estão intimamente relacionados, pois são governados pelo movimento de um único pistão descobrindo duas portas. No entanto, a duração do evento de admissão pode ser controlada (o "corte") usando a marcha à ré e isso reduz o uso de vapor em condições de cruzeiro.
A engrenagem da válvula Caprotti está mais intimamente relacionada com a de um motor de combustão interna, usa válvulas de gatilho e foi desenvolvida para permitir a sincronização independente dos eventos de admissão e escape. Nunca foi tão amplamente usado como as válvulas de pistão ou as válvulas de corrediça anteriores.