Câu hỏi tuyệt vời. Xây dựng động cơ là một chút trên đầu của tôi (bây giờ), vì vậy đây có thể là một câu trả lời không đầy đủ, nhưng tôi có một số hiểu biết quá dài cho phần bình luận.
Thiết kế mùa xuân
Các yếu tố quan trọng nhất trong việc thiết kế lò xo van là tốc độ, chiều dài đứng tự do (FL), liên kết cuộn dây (chiều cao vững chắc) và ứng suất. Lượng dây trong lò xo xác định tốc độ (ít dây hơn = tốc độ cao hơn = ứng suất cao hơn), do đó, dây Ø, số lượng cuộn dây và lò xo là các yếu tố kích thước sẽ ảnh hưởng đến tốc độ.
Tỷ lệ và FL, khi kết hợp với chiều dài thân van, sẽ cho phép bạn tính áp suất ghế. Để tăng áp lực ghế, bạn có thể tăng FL hoặc tốc độ, cả hai đều làm tăng căng thẳng khi mùa xuân tiếp cận chiều cao vững chắc. Stress là một yếu tố cực kỳ hạn chế trong thiết kế lò xo van, xem xét môi trường khắc nghiệt. Tuy nhiên, vì mục đích thảo luận lý thuyết, nó không thành vấn đề và sẽ không được đề cập lại. Tôi cũng sẽ bỏ qua float, vì đó là hiện tượng khá tình huống.
Nâng van tối đa được khuyến nghị là một số (ví dụ 0,50 ") so với chiều cao vững chắc của lò xo để không phá vỡ tất cả mọi thứ. Chiều cao rắn chỉ đơn giản là cuộn dây * dây Ø.
Câu hỏi
1) Có mối tương quan giữa áp suất ghế và nâng van không? Có và không, tùy thuộc vào giới hạn của bạn. Với các thông tin trên và giữ cho tất cả các yếu tố kích thước khác không đổi (FL, dâyØ, số cuộn dây, lò xo), chỉ có hai thay đổi kích thước riêng lẻ đối với lò xo có thể ảnh hưởng đến cả áp suất ghế và nâng van:
- Tăng dây sẽ tăng tốc độ lò xo và do đó áp lực ghế, nhưng cũng tăng chiều cao vững chắc, hạn chế nâng van. Dây được tính đến công suất thứ tư trong phương trình tốc độ lò xo, do đó áp suất ghế sẽ tăng theo cấp số nhân khi lực nâng van giảm.
- Giảm số lượng cuộn dây sẽ làm tăng tốc độ lò xo, và một lần nữa áp lực ghế, nhưng sẽ làm giảm chiều cao rắn, cho phép nâng van nhiều hơn. Cuộn dây hoạt động có mối quan hệ tuyến tính với tốc độ, do đó áp suất ghế tăng tuyến tính khi nâng van.
Lưu ý: Tất cả các thay đổi riêng lẻ khác cho các biến thứ nguyên cho thấy không có mối tương quan. Nếu bạn muốn biết hiệu quả của việc thay đổi nhiều biến, nó sẽ phức tạp hơn nhiều, trừ khi bạn có số cụ thể để làm việc.
EDIT DỰA TRÊN NHẬN XÉT
Tôi đã viết câu trả lời này từ quan điểm thiết kế lò xo, như thể bạn đang mua lò xo để chế tạo động cơ. Theo nhận xét của Paulster2, một cách phổ biến để tăng áp lực chỗ ngồi cho lò xo bạn đã có là cài đặt một miếng chêm giữa thùy cam và thân lò xo. Làm như vậy sẽ tăng áp lực chỗ ngồi của bạn lên một số lbs (tốc độ lò xo * chiều cao shim), và cũng sẽ KHAI THÁC nâng van của bạn, vì chiều cao lò xo mới được cài đặt của bạn thấp hơn, đưa lò xo đến gần với chiều cao vững chắc của nó. Vì vậy, để trả lời lại câu hỏi, nếu bạn đang sử dụng shim để tăng áp suất ghế, hãy nâng van với giảm tuyến tính khi áp suất ghế tăng. Xem ví dụ dưới đây.
Ví dụ lý thuyết:
Giả sử bạn có lò xo cao 1.000 "(FL không tải) với tốc độ 100 lb / in và cuộn lò xo của bạn liên kết ở mức .300". Ngay bây giờ, bạn cài đặt lò xo của mình ở mức .800 ", di chuyển lò xo .200 inch ở tốc độ 100 lbs / inch, cho áp suất ghế là 20 lbs. Điều đó có nghĩa là hành trình còn lại của bạn từ chiều cao được cài đặt đến chiều cao vững chắc là 0,05", vì vậy về lý thuyết, mức nâng van tối đa của bạn là .499 ".
Bây giờ nói rằng bạn muốn tăng áp lực chỗ ngồi của bạn lên 30 lbs. Để làm như vậy, bạn cài đặt shim .100 "ở đâu đó giữa cuối mùa xuân và thùy cam. Điều này làm giảm chiều dài cài đặt của lò xo xuống còn 700", mang lại cho bạn áp lực ghế 30 lb mà bạn đang tìm kiếm, nhưng nó cũng giảm thời gian di chuyển giữa chiều dài được cài đặt và chiều cao vững chắc của bạn xuống .400 ", khiến bạn có mức nâng van tối đa theo lý thuyết là .399".
2) Sự khác biệt giữa lò xo con lăn và vòi cam là gì? Tôi không có ý kiến. Tôi không thấy lý do tại sao sẽ có một sự khác biệt. Tôi đã nghĩ rằng một con lăn sẽ cho phép áp suất ghế cao hơn, nhưng lý tưởng nhất là bạn có áp suất ghế thấp nhất có thể để nhanh chóng cho phép không khí đi qua van, vì vậy tôi không hiểu tại sao bạn cần lò xo khác nhau. Một lần nữa, tôi có thể sai, xin vui lòng cho tôi biết nếu bạn có câu hỏi cụ thể hơn.
3) Nhược điểm của việc sử dụng áp suất ghế cao hơn yêu cầu là gì?
Như bạn đã đề cập, tổn thất ma sát, làm tăng nhiệt trong một môi trường đã bị nướng. Như bạn đã biết, khi nhiệt tăng (vượt quá một điểm cụ thể của vật liệu), độ cứng xoắn của dây sẽ giảm, có thể gây ra năng suất, chắc chắn gây ra giảm áp suất / tốc độ ghế. Từ quan điểm mùa xuân, áp suất ghế cao hơn mức cần thiết không có lợi ích, và không gây bất lợi đáng kể.
Chúng ta cũng có thể tham gia vào cuộc thảo luận về trọng lượng valvetrain (và vật liệu lò xo), giống như các hệ thống treo, sẽ ảnh hưởng đến việc lò xo có thể phản ứng nhanh như thế nào với những thay đổi. Bất kể van mở hay đóng, cuộn dây trung tâm trong lò xo van luôn chuyển động khi động cơ hoạt động do trọng lượng của vật liệu trong lò xo.
Hy vọng rằng điều này đã trả lời một số câu hỏi của bạn. Xin vui lòng cho tôi biết nếu tôi có thể làm rõ, thêm vào, trả lời bổ sung hoặc xóa bài đăng này!