Поворотный клапан

редактировать
расход воздуха поворотного клапана в двух положениях

A поворотный клапан - это тип клапана в при этом поворот прохода или проходов в поперечной заглушке регулирует поток жидкости или газа через присоединенные трубы. Обычный запорный кран - это простейшая форма поворотного клапана. Поворотные клапаны применялись во многих областях, в том числе:

Содержание
  • 1 Использование в латунных инструментах
  • 2 Использование в промышленности
  • 3 Использование в конструкции двигателя
  • 4 Использование в производственных двигателях
  • 5 Использование в хроматографии
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
Использование в латунных инструментах
Поворотный клапан для двойного рупора

В контексте духовых инструментов поворотные клапаны встречаются на рогах, трубах, тромбонах, флюгельгорнах и тубы. Многие европейские трубачей предпочитают вращающиеся клапаны.

Клапаны Trombone с F-образным креплением обычно поворотные, с некоторыми вариациями базовой конструкции, которые также используются, например осевой клапан Thayer и клапан Хагмана.

Джозефу Ридлю приписывают первое использование поворотных клапанов на медных инструментах в 1832 году.

Поворотные клапаны на трубе
Использование в промышленности

В промышленности поворотный клапан используется для регулирования потока продукта, обычно для уменьшения скорости потока до уровня, более подходящего для выполняемого процесса. Типичное применение - загрузка взвешенного бункера или мельница, которая может быть забита продуктом.

В процессе обмена материалами клапан часто используется в качестве измерительного или дозирующего устройства.

Поворотный клапан в фармацевтической, химической и пищевой промышленности используется для дозирования и подачи твердых сыпучих продуктов в процессе.

Поворотный клапан типа Airlock часто используется для ввода или извлечения материала из двух камер с разным уровнем давления.

Использование в конструкции двигателя
Itala двигатель с поворотным клапаном (1912 г.). Itala охлаждение с поворотным клапаном (1919 г.).

Двигатель внутреннего сгорания с поворотным клапаном обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с обычными узлами, включая значительно более высокие степени сжатия и число оборотов в минуту, что означает большую мощность, гораздо более компактную и легкую головку блока цилиндров и меньшую сложность, что означает более высокую надежность и меньшую стоимость. Поскольку впускной и выпускной патрубок обычно совмещен, особое внимание следует уделять охлаждению клапана, чтобы избежать детонации двигателя.

Поворотные клапаны использовались в нескольких различных конструкциях двигателей. В Великобритании компания National Engine Company Ltd. рекламировала свой двигатель с поворотным клапаном для использования в первых самолетах, в то время как тарельчатые клапаны были склонны к отказу из-за заедания или возгорания.

С 1930-х годов Фрэнк Аспин разработал конструкцию с поворотным клапаном, который вращался вокруг той же оси, что и отверстие цилиндра, но с ограниченным успехом.

Kawasaki и другие также использовали поворотные клапаны в двух -тактные мотоциклетные двигатели, расположение которых помогает предотвратить обратный поток обратно во впускной канал во время такта сжатия.

Австрийский производитель двигателей Rotax использовал вращающиеся впускные клапаны в своих ныне не выпускаемых -серийный 64 л.с. (48 кВт) Двухтактный двигатель Rotax 532 и продолжает использовать роторные впускные клапаны в преемнике 532, производимом в настоящее время 64 л.с. (48 кВт) Rotax 582.

Американская компания Coates International Ltd разработала сферический поворотный клапан для двигателей внутреннего сгорания, который заменяет систему тарельчатого клапана. Эта конкретная конструкция является четырехтактной, с поворотными клапанами, управляемыми верхними валами вместо верхних распределительных валов (то есть на одной линии с рядом цилиндров). Первая продажа такого двигателя была частью природного газа двигателя-генератора.

Поворотные клапаны потенциально очень подходят для высокооборотных двигателей, таких как те, которые используются в гоночных спортивных автомобилях. и F1 гоночные автомобили, на которых традиционные тарельчатые клапаны с пружинами могут выйти из строя из-за смещения клапана и резонанса пружины, а также где десмодромный клапан снаряжение слишком тяжелое, большое по размеру и слишком сложное для времени и правильного проектирования. Поворотные клапаны могут позволить сделать головку блока цилиндров более компактной и легкой. Они вращаются с половинной частотой вращения двигателя и лишены сил инерции поршневых клапанных механизмов. Это позволяет использовать более высокие обороты двигателя, предлагая примерно на 10% больше мощности. Двигатель MGN W12 F1 1980-х годов использовал поворотные клапаны, но никогда не участвовал в гонках. В период с 2002 по 2004 год австралийский разработчик Bishop Innovation и Mercedes-Ilmor протестировали поворотные клапаны для двигателя F1 V10.

Патент Bishop Innovations на двигатель с поворотными клапанами был выкуплен BRV Pty Ltd, принадлежащей Тони Уоллису, одному из оригинальных дизайнеров клапанов. BRV сконструировал несколько функциональных двигателей, использующих технологию поворотных клапанов, таких как Honda CRF 450, который имел больший крутящий момент как на низких (увеличение на 17%), так и на высоких (увеличение на 9%) оборотах двигателя, а также производил большую тормозную мощность примерно до На 30% больше при рабочих оборотах двигателя. Двигатель также был значительно меньше и легче, так как головка блока цилиндров была не такой большой.

Компания в Великобритании под названием Roton Engine Developments добилась определенного прогресса в 2005 году с двухроторным двигателем (один для впуска и один для выпуска) на одноцилиндровом мотоцикле Husaberg. Они подали патенты и запустили образец в 2006 году, но их поддержала компания MG Rover, которая впоследствии обанкротилась, оставив Roton без достаточных средств для продолжения работы. Эти конструкции появились несколько лет спустя в Австралии с компанией Engine Developments Australia Pty Ltd. В 2013 году был произведен отливок прототипа на параллельном сдвоенном агрегате Kawasaki Ninja 300. Этот агрегат все еще находится в стадии разработки на момент написания, но он важен, поскольку он может работать с гораздо более высокими степенями сжатия, чем даже другие двигатели с поворотным клапаном, благодаря значительному, но нераскрытому новому методу охлаждения камеры сгорания и способности исключать дроссельная заслонка полностью, что делает его значительно более экономичным на более низких оборотах двигателя, поэтому он заявлен.

Зарекомендовавший себя полностью успешный автомобильный роторно-клапанный двигатель был построен покойным Ральфом Огденом Уотсоном из Окленда, Новая Зеландия, в 1989 году. Автомобиль прошел без проблем много миль с той даты и до сих пор используется. Успех был достигнут в результате разработки принципиально новой конструкции уплотнения для вращающегося клапана, что ранее полностью препятствовало использованию данного принципа. Никаких новых или только недавно доступных материалов не использовалось. Полная информация о машине и двигателе представлена ​​в книге «Специальный инженер Ральфа Уотсона», впервые опубликованной в 2004 году, ISBN O-476-01371-2 и доступной бесплатно и легко доступной для поиска в Интернете с 2020 года. Проект убедительно подтвердил принцип как вряд ли окажется коммерчески жизнеспособным.

Использование в производственных двигателях

Британская компания RCV Engines Ltd использует технологию гильзы вращающегося цилиндра в качестве специальной формы поворотного клапана в некоторых своих четырехтактных моделях двигатель и линейка маломоторных двигателей. RCV также использует горизонтальные и вертикальные поворотные клапаны в четырехтактных двигателях в своем текущем диапазоне двигателей.

RCV разработала двигатель с вращающейся гильзой цилиндра объемом 125 куб. См, включающий вращающийся клапан в гильзе цилиндра, для скутеров. Скутеры PGO из Тайваня работали с RCV над разработкой двигателя для своего применения.

Suzuki RG500 «Gamma» приводился в движение двухтактным поворотным клапаном, двухкривошипный, четырехквадратный двигатель объемом 498 кубических сантиметров. Выходная мощность составляла 93,7 лошадиных силы (69,9 кВт) при 9500 оборотах в минуту.

Использование в хроматографии

Поворотные клапаны используются для загрузки образцов в колонки, используемые для жидкостной или газовой хроматографии. Клапаны, используемые в этих методах, обычно представляют собой 6-ходовые 2-позиционные поворотные клапаны.

См. Также
Ссылки
  1. ^Летный журнал, апрель 1911 г.
  2. ^Двигатель с вращающимся клапаном Aspin Доступ 18 октября 2010 г.
  3. ^Бесплатная информация о двигателе Доступ 18 октября 2010 г.
  4. ^BRP-Rotax GmbH Co. KG (2006). «РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЕЙ ТИПОВ 447, 503 И 582» (PDF). Проверено 4 января 2011 г.
  5. ^Райзнер, Уильям: каталог LEAF, страницы 6-105. Leading Edge Airfoils, 1995.
  6. ^Coates International По состоянию на 3 марта 2011 г.
  7. ^ Wallis, Tony (2007). «Епископский поворотный клапан» (PDF) (Специальное издание). Журнал AutoTechnology. Проверено 26 декабря 2011.
  8. ^RCV. «RCV Engines Ltd - Великобритания (Индия - AutoExpo 2004)» (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) от 11.11.2011. Проверено 3 января 2012 г.
  9. ^Кейт Лоз. «4-тактный двигатель с вращающимся цилиндром и клапаном (документ SAE 2002-32-1828)» (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) от 11.11.2011. Проверено 3 января 2012 г.
  10. ^"rcv_engines_ltd". Rcvengines.com. Проверено 18 апреля 2014 г.
  11. ^"Engine Development". RCV Двигатели. Проверено 18 апреля 2014 г.
  12. ^RSS-канал Джереми Корзеневски в Google+. «ПГО на мотороллере с поворотным клапаном». Green.autoblog.com. Проверено 18 апреля 2014 г.
Последняя правка сделана 2021-06-04 10:56:04
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте