ไหลผ่านวาล์ว

                ไหลผ่านวาล์ว

รูปทรงของวาล์ว

  วาล์วที่ใช้ในเครื่องยนต์ส่วนมากจะเป็นวาล์วดอกเห็ด (poppet valve) ซึ่งมีรูปทรงทางเลขาคณิตดังรูปที่ 7.6 สำหรับขนาดของวาล์ว บ่าวาล์ว และช่องไอดีและไอเสียจะกำหนดให้เป็นสัดส่วนกับเส้นผ่านศูนย์กลางของบ่าวาล์วด้านใน เส้นผ่านศูนย์กลางของหัววาล์วไอดีและวาล์วไอเสียจะกำหนดให้เป็นสัดส่วนกับเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ

 

ภาพที่ 7.6 ขนาดของวาล์วและบ่าวาล์ว

ตาราง 7.1 เส้นผ่านศูนย์กลางของหัววาล์วในพจน์ของเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ B

รูปทรงของ ห้องเผาไหม้	วาล์วไอดี	วาล์วไอเสีย	อัตราเร็วลูกสูบ เฉลี่ยโดยประมาณ, ที่กำลังสูงสุด, m/s
ลิ่มหรืออ่างน้ำ (Wedge or bathtub)	0.43 – 0.46B	0.35 – 0.37 B	15
หลุมในลูกสูบ (Bowl – in - piston)	0.42 – 0.44B	0.34 – 0.37B	14
ครึ่งทรงกลม (Hemispherical)	0.48 – 0.5B	0.41 – 0.43B	18
หลังคาสี่วาล์ว (Four – valve pent- roof)	0.35 – 0.37B	0.28 – 0.32B	20

จังหวะการปิดเปิดวาล์ว

  พื้นที่การไหลผ่านวาล์วที่ขณะใดขณะหนึ่งจะขึ้นอยู่กับระยะยกวาล์วและรูปทรงของวาล์ว บ่าวาล์ว และก้านวาล์ว ระยะยกแบ่งออกเป็น 3 ช่วงคือ

  ช่วงที่ 1 ระยะยกน้อย พื้นที่การไหลน้อยที่สุด ลักษณะเหมือนรูปกรวยตัดระหว่างวาล์วกับบ่าวาล์วซึ่งตั้งฉากกัน สำหรับระยะยกวาล์ว คือ

พื้นที่น้อยที่สุด คือ

        (7.7)

โดย เป็นมุมบ่าวาล์ว

เป็นระยะยกวาล์ว

เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของหัววาล์ว

เป็นความกว้างของบ่าวาล์ว

ภาพที่ 7.7 แสดงจังหวะการเปิดปิดวาล์วของเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ 4 สูบ 4 จังหวะ

ภาพที่ 7.8 กราฟแสดงระยะยกวาล์วและพื้นที่น้อยสุดของวาล์วไอดีและไอเสียที่เป็นฟังก์ชั่นของมุมเพลาลูกเบี้ยว เส้นผ่านศูนย์กลางของหัววาล์วไอดีและไอเสีย

ภาพที่ 7.9 แสดงระยะยกของวาล์ว ทั้ง 3 ช่วง

  ช่วงที่ 2 พื้นที่การไหลน้อยที่สุดยังคงเป็นพื้นที่ผิวรูปกรวยตัด แต่ผิวนี้ไม่ตั้งฉากกับบ่าวาล์วอีกต่อไป มุมฐานของรูปกรวยเพิ่มจาก ไปเป็นของทรงกระบอก โดยระยะยกวาล์วคือ

พื้นที่น้อยที่สุดคือ

             (7.8)

โดย เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของช่อง

เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางก้านวาล์ว

เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของบ่าวาล์ว 

  ช่วงที่ 3 เมื่อระยะยกมากพอ พื้นที่การไหลน้อยที่สุดจะไม่อยู่ระหว่างหัววาล์วและบ่าวาล์ว แต่จะเป็นพื้นที่การไหลของช่องลบด้วยพื้นที่หน้าตัดของก้านวาล์ว โดยช่วงนี้ระยะยกวาล์วคือ

  พื้นที่น้อยที่สุดคือ

                    (7.9)