¿Por qué las válvulas de admisión de los automóviles son más grandes que las válvulas de escape?
(1) La influencia de la resistencia al flujo de aire. Teóricamente, el volumen de carga y el volumen de escape son iguales, y los tiempos de apertura y cierre de la válvula de escape y de la válvula de admisión también son iguales. Pero en realidad ese no es el caso, porque es el acelerador el que dirige la velocidad y la válvula se abre y se cierra. Una vez completada la inhalación, el cilindro debe llenarse con una mezcla de gases igual a la presión atmosférica (aproximadamente 1 kg/cm2). Sin embargo, cuando el gas fluye a través del tubo de admisión y la válvula de admisión, encuentra resistencia. Para poder superar estas resistencias y hacer que la mezcla fluya a una determinada velocidad, se debe consumir una cierta cantidad de presión, por lo que la presión del aire en el cilindro es siempre inferior a la presión atmosférica. La densidad de un gas varía con la presión; la densidad disminuye a presiones más bajas y, por lo tanto, disminuye el peso real de la mezcla inhalada. Para resolver y reducir el impacto de la resistencia al flujo de aire, es necesario aumentar el área de la sección transversal del canal de flujo de aire en la válvula de admisión, es decir, aumentar el área de la válvula. Cuando el aire es escaso en las zonas de meseta, se debe ampliar el área de entrada; de lo contrario, el motor no alcanzará la potencia nominal en estas zonas.
(2) Influencia del régimen del motor. Cuando el tamaño del conducto de aire original permanece sin cambios, la presión de succión cambiará según la velocidad de rotación y la carga. Cuando se mantiene el acelerador completamente abierto, la velocidad varía con diferentes cargas. Suponiendo que el peso de inflado es 1, cuando la velocidad de rotación aumenta de 700 rpm a 2100 rpm, la presión cae de 0,95 a 0,80, lo que indica que la densidad del aire en el cilindro disminuye y el flujo de aire no puede satisfacer la demanda de inflado. Porque cuando la velocidad de rotación aumenta a tres veces, la velocidad de movimiento del pistón también se acelera a tres veces y la velocidad del flujo de aire también se acelera a tres veces para garantizar que el mismo peso de aire entre en el cilindro. Sin embargo, debido al aumento de la resistencia en las vías respiratorias a altas velocidades, el flujo de aire no puede aumentar en la misma proporción. En otras palabras, el efecto de inflación es mejor cuando se desacelera y, como resultado, la presión y el par efectivos promedio son mayores (el par es proporcional a la presión efectiva promedio).
(3) Coeficiente de contraste de velocidad del flujo de aire de admisión y escape. La mezcla que ingresa al cilindro ingresa cuando el pistón se mueve desde el punto muerto superior al punto muerto inferior y se forma un vacío (es decir, diferencia de presión de aire) en el volumen de carrera del pistón. Por supuesto, el pistón corre más rápido que el flujo de aire. Por supuesto, es bueno que entre más mezcla fresca al cilindro, pero si la velocidad del flujo de aire no puede seguir el ritmo de la velocidad del pistón, se crearán las condiciones para la entrada de aire y se aumentará la válvula de entrada para satisfacer las necesidades de entrada de aire. .
Se puede ver que la válvula de admisión es lo suficientemente grande para satisfacer las necesidades de capacidad de carga del motor dentro de un rango confiable, y la válvula de escape es lo suficientemente pequeña como para ser lo más pequeña posible sin afectar la capacidad de escape. . Además, el puerto de escape es mejor que el puerto de admisión, por lo que la válvula de admisión es mucho más grande que la válvula de escape.