Legyen szó szívó- vagy kipufogószelepekről, a motorsport- vagy tuning célra készült szelepeknek a szériamotorokban megszokott igénybevételtől eltérő, nehezebb körülmények között kell helytállniuk. Emiatt az erre a célra készült szívószelepeket erősebb, az igénybevételnek jobban ellenálló anyagból készítik.
Még ellenállóbbaknak kell lenniük a kipufogószelepekhez használt anyagoknak, mert ki kell bírniuk akár 1000 Celsius-fokot is. Nehezíti az anyagválasztást, hogy a szelep súlya sem mellékes. Egyik ilyen ötvözet a Nickelvac(R) 80A, amely 13 különböző összetevőből áll. Anyagsűrűsége 8,16 gramm/ cm3. Ahol ez nem lenne elég, ott alkalmazzák a Nickelvac 800-as anyagból készült szelepeket, amelyek az 1300 Celsius-fokos hőmérsékletet is kibírják, emellett súlyuk is kisebb, mert az anyagsűrűségük nem éri el a 7,95 gramm/cm3-t.
A súlycsökkentés fokozható még az üreges szárú szelepekkel is. Ezzel a módszerrel kb. 25 százalékkal tehetők még könnyebbé a szelepek. Olyan szelepeket is készítenek, amelyeknek a szára nátriumot tartalmaz. Ezeknek a kristályoknak az olvadáspontja 98 Celsius-fok, a forráspontja 883 Celsius-fok. A nátrium folyékony állapotban kilencszer jobb hővezető, mint az acél, ezért gyakran használják kipufogószelepek hűtésére. A gyakorlatban ez úgy történik, hogy a nyíló kipufogószelepben elhelyezkedő nátrium, amely kb. 45-50 százaléka a belső térfogatnak, a szeleptányér felé mozdul, ahol a kiáramló gázokból keletkező hőt elvonja, majd a szelep zárásakor a szelepszár felé leadja a sokkal hidegebb hűtőfolyadéknak a szelepvezetőn és a hengerfejen keresztül.
Ezáltal a szeleptányér hőmérséklete jó 100 Celsius-fokkal alacsonyabb a tömör szárú szelepekhez viszonyítva. Ez a különbség tovább fokozható, ha nemcsak a szelepszárban, hanem a szeleptányérban is nátriumot helyezünk el. Egy viszonylag új megoldással találkozhatunk a Toyota Altezza (Lexus IS200) motorjában, ahol High Performance Titanium MMC (Metal Matrix Composite) anyagból készült szelepeket használnak.
Ennek az első hallásra drágának tűnő anyagnak – a fejlesztéseknek hála – csökkentett előállítási költsége lehetővé tette, hogy szériamotorokban is használják.
A TiMMC anyagból készült szelepek 40 százalékkal, a szeleprugók 16 százalékkal lettek könnyebbek. Így a motor maximális fordulatszáma 10 százalékkal nőtt, ugyanakkor ebben a magas fordulatszám- tartományban mérhető zajszint 3 decibellel csökkent.
 A versenymotorokban (ahol a szabályok engedik) szintén használhatóak titániumszelepek, ezek lehetnek többek között Ti-6-Al-4V vagy Ti3Al ötvözetek. Ezeket a szelepeket speciális molibdén-bevonattal látják el. A szelepek szárán krómbevonat is lehet, vagy nitridálják az egész szelepet. A nitridálásnak több előnye is van. Az egész szelepre kiterjed, nem csak a szelepszárra, és a kezelt felület simább, mint a krómozás esetén. A felületi keménység minimum 800 HV, amely nagyobb, mint az acélszelepé a bevonat alatt. A szelep szelepüléssel érintkező felülete ellenállóbbá válik a nitridálás által, például jobban elviseli az alkohol vagy nitro fémkárosító hatásait is. Berilliumból készült szelepülésekhez is használható.
A motorsport célra kifejlesztett szelepek lehetnek még Inconel vagy Nimonic (80A) anyagból is, ezeknek az anyagoknak az összetételét az SAE (Society of Automotive Engineers, Amerikai Autómérnökök Szövetsége) J775 számú előírása szabályozza. A motorok teljesítményét, nyomatékát, egész karakterisztikáját nagyban befolyásolják a szelepek méretei. A kétszelepes motorokban nagyobb szelepeket, a három-, négy-, öt- vagy hatszelepes (Maserati) motorokban kisebbeket alkalmaznak. Ennek oka, hogy a két vagy több kisebb szelep nagyobb beáramlási területet ad, mint egy nagyobb, emellett a mozgatandó súly (kisebb szeleptányér és vékonyabb szelepszár) és az ehhez tartozó rugóerő is kisebb lehet. Ezáltal magasabb fordulatszám és teljesítmény érhető el. A beáramlási terület megnövekedése (40-50 százalék) miatt olyan vezérműtengelyeket lehet alkalmazni, amelyek rövidebb ideig tartják nyitva a szelepeket, ezáltal nő az alacsony és középes fordulatszám-tartományban leadott teljesítmény.
Legyen szó akár két-, akár többszelepes motorról, a szelepek mérete igen fontos.
Érdekes összehasonlítani két különböző gyár termékét, természetesen hasonló hengerűrtartalommal rendelkező motoroknál.
 Nemcsak a szelepek mérete, hanem formája, áramlástani kiképzése is befolyásolja a motorok teljesítmé-nyét. Motorok tervezésénél, módosításainál, tuningolásánál hasz-nálnak áramlásmérő padokat. Ezeken víznyomás ellenében átáramló levegő mennyiségéből, sebességéből látható hogy hogyan sikerültek az esetleges mó-dosítások. A szelepek formája, zárófelületük szélessége mind fontos összetevői a motor megfelelő működésének, a lehető legnagyobb teljesítmény leadásának, valamint, hogy a felújítások között eltelt idő illetve távolság a lehető leghosszabb legyen. Szélesebb zárófelületnél a szeleprugó által kifejtett nyomás nagyobb területen oszlik el, vékonyabb felületnél nagyobb ez az erő és egy bizonyos határig az áramlás is, ezáltal a henger töltöttségi foka is nagyobb.
Gépműhelyekből kikerülő felújított hengerfejeknél gyakran látható a túl keskeny, túl széles vagy rossz helyre került zárófelület, így előfordulhat, hogy a felújított vagy tuningolásra szánt motor teljesítménye éppen emiatt romlik, holott a felújítás célja nem ez lett volna.
|
AJÁNLOM AZ OLDALT
