Ventili motora punjeni natrijum-om: za šta to služi?
Možda ste čuli da benzinski motori, pogotovo automobili sa mnogo snage, koriste ventile sa natrijum-om. Zašto?
Ventili spadaju u termički najnapregnutije komponente motora sa unutrašnjim sagorevanjem ili preciznijeglave cilindara. Dok se stablo ventila, koja se kreće u vođici u glavi motora, još uvijek dobro hladi fluidom koji teče u glavi motora, mogućnosti hlađenja glave ventila je prilično ograničena.
Rešenje je dvostruko
Upravo izduvni ventili mora da izdrže značajno toplotno opterećenje usled protoka vrelog izduvnog gasa iz cilindra u izduvnu cev. Postoji nekoliko rešenja za smanjenje njihove temperature.
Prvo se koriste takozvani bimetalni izduvni ventili. Kod njih je stablo ventila zavarena za glavu ventila koja je od drugog materijala. Obično se koristi nikl-legirani čelik, takozvani Nimonic. Osim toga, koriste se tehnologije u kojima je zaptivna površina ventila u glavi motora (tj. sedlo) opremljena tvrdim metalom (stelit). To dovodi do manjeg trošenja.
Kolika je temperatura izduvnih ventila
Najbolja projektna mera za smanjenje temperature izduvnih
ventila je da bude šuplja. Šupljinu može imati ne samo stablo, već i glava
ventila. Ali kako se temperatura ventila razlikuje u zavisnosti od dizajna?
Sa punim ventilom, njegova temperatura može lako da dostigne
750 stepeni. Ako ventil ima samo šuplje vratilo, on će pasti za oko 100
stepeni. Ako je glava šuplja, temperatura ventila će u proseku tek neznatno
premašiti 600 stepeni.
Natrijum kao “šejker”
Najbolje hlađenje se postiže kada se šupljina stabljike napuni natrijum. Kada je hladno, natrijum u stablu je gasovit, ali kako se ventil zagreva, njegovo gasovito stanje postaje tečno. Ovo se dešava već na temperaturi od oko 100 stepeni, čime se obezbeđuje efekat hlađenja pri niskim temperaturama ventila.
I kako sve to funkcionira? Istovremeno, ukapavanje natrijuma smanjuje volumen šupljine ventila. Tako tečni natrijum samo delimično ispunjava šupljinu stabla ventila. Kao rezultat, tečni natrij u šupljini stabla ventila može da se kreće kroz dršku – od glave ventila do suprotne strane, tj. do drške. Sa ovim pokretom, natrijum prenosi toplotu iz vruće glave ventila na dršku. To jest, gde se ventil već hladi rashladnim kanalom u glavi motora. Tako da zapravo natrijum radi kao šejker. Uklanja toplotu iz glave ventila i zatim je prenosi na hlađenju glavu motora.
I koji motore koriste ventile motora punjeni natrijumom? Uglavnom snažnijibenzinski motori, koji obično ima višu temperaturu izduvnih gasova nego dizel motor.
Hi there, I am Mladen and I am an auto enthusiast. I started this blog years ago to help like minded people share information about latest cars, car servicing ideas, used car info, exotic cars, and auto technology. You will find helpful articles and videos on a wide variety of cars – Audi, Mercedes, Toyota, Porsche, Volvo, BMW and much more. Ping us if you have anything cool to share on latest cars or on how to make older cars more efficient, or just want to say hi!