Motores Modernos Exigem Comando de Válvulas Mais Inteligente e Componentes da Comando de Válvulas Mais Resistentes

As alterações no motor de combustão interna foram significativamente transformadas pela busca por maior eficiência, redução de emissões e aumento da potência específica. Outras tecnologias, como o uso do comando de válvulas variável avançado (VVT) e a redução de cilindrada com turbocompressor, são normais hoje em dia e oferecem desempenho impressionante mesmo com pequenas cilindradas. No entanto, o componente central, o comando de válvulas, do motor nunca foi submetido a exigências tão grandes quanto as impostas por esse progresso da engenharia. Na Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd., sabemos que esses novos paradigmas exigem uma nova geração de componentes capazes de operar em condições mais inteligentes e mais severas.

Como os Sistemas de Comando de Válvulas Variável Aumentam a Tensão nas Válvulas e Molas

A tecnologia VVT ou Variable Valve Timing é uma maravilha de eficiência, que permite aos motores ajustar de forma ideal a abertura e fechamento das válvulas em diversas faixas de RPM. Essa elasticidade aumenta a potência, a economia de combustível e reduz as emissões. No entanto, tal inteligência tem um custo para os elementos físicos envolvidos.

As árvores de comando convencionais com tempo fixo têm perfis de movimento previsíveis e repetitivos. Os sistemas VVT, em contraste, variam o tempo: cargas torsionais são aplicadas de forma sempre mutável no eixo da árvore de comando por atuadores hidráulicos ou eletrônicos, ou o avanço é dinamicamente alterado. Isso resulta em padrões de carga mais complexos nas válvulas e molas, os quais muitas vezes variam. As válvulas podem ser comandadas para abrir ou fechar sob diversas condições de pressão no cilindro, o que provoca forças de impacto mais elevadas. Mais importante ainda, as molas das válvulas possuem uma faixa mais ampla de frequências nas quais podem oscilar, tendo de lidar com a possibilidade do chamado surto ou ressonância da mola sob diversas condições operacionais determinadas pelo VVT. O processo de fadiga acelerada exige molas de consistência superior, com materiais de alta qualidade e precisão no tratamento térmico, a fim de evitar falhas, e é por isso que a fabricação especializada e testes sistemáticos são tão importantes.

Por Que os Comandos de Válvulas Tradicionais Não Conseguem Acompanhar a Redução de Cilindrada com Turboalimentação

O surgimento da redução de cilindrada com turboalimentação, no qual um motor menor com indução forçada substitui um motor maior com admissão natural, cria um ambiente altamente exigente em que o projeto convencional do comando de válvulas é levado ao seu limite extremo.

A causa fundamental é o aumento drástico da pressão e temperatura no cilindro. Um motor pequeno com turboalimentador é capaz de gerar uma boa pressão elevada em comparação com um motor grande sem turbo. Isso exerce uma pressão intensa na parte traseira da válvula de escape durante a combustão, tornando a câmara muito quente. Essas condições podem fazer com que materiais tradicionais sofram fluência térmica, corrosão e desgaste. Além disso, para obter a capacidade de altas rotações em um motor de baixa potência (que é o segredo do rendimento de potência), os trem de válvulas precisa ser mais leve e resistente para manter a estabilidade em altas rotações. Os projetos anteriores podem não oferecer a otimização de massa e resistência dos materiais necessárias, pois podem permitir flutuação da válvula, deformar componentes e causar falhas catastróficas. O trem de válvulas já não é simplesmente um seguidor mecânico, mas precisa ser um componente dinâmico e robusto no processo de combustão de alta pressão.

O Papel de Materiais Leves e Duráveis nas Próximas Gerações de Trem de Válvulas

A chave para essas questões contemporâneas é o uso tático dos novos materiais e da engenharia de precisão. A nova geração do comando de válvulas refere-se ao fato de que ela não é apenas leve o suficiente para manter estabilidade em altas rotações, mas também possui um alto nível de durabilidade para resistir ao calor e à pressão.

Isso incluirá a substituição de ligas convencionais por aços de alto desempenho, superligas resistentes ao calor baseadas em níquel na fabricação de válvulas de escape e ligas avançadas de titânio na produção de válvulas de admissão em modelos de alta performance. Essas ligas apresentam melhores relações resistência-peso, além de resistirem à fadiga, oxidação e amolecimento térmico. Da mesma forma, as molas das válvulas precisam de fios de alta resistência à tração, extremamente limpos e com revestimentos precisos para lidar com os fatores de fricção e amortecimento.

Estamos lidando com a excelência na fabricação desses componentes-chave, que é da Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd. Projetamos peças que oferecem a durabilidade necessária sob pressões de turboalimentação, a resistência exigida nas cargas dinâmicas dos sistemas VVT e a característica de leveza requerida para um funcionamento eficiente em alta velocidade. Ao fazê-lo, fornecemos a base necessária para que os projetos atuais de motores possam operar em sua capacidade máxima em termos de desempenho, eficiência e vida útil.