「ポペットバルブ」の版間の差分

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動作
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==作動原理==
ポペットバルブはステムと呼ばれる棒状の部分と、円形または楕円形の傘型(キノコ型)の傘部から構成される。レシプロエンジンではバルブ全体がステムは[[シリンダーヘッド]]軸方向に摺動することにより、弁座(バルブガイドに通されシート)と傘部の間隔が変化しおり、気を制御する。このために摺動量弁の制御機構が別途必要となる。閉は[[カムシャフト]]方向カムによっみを制御し行われる。閉じる力はバルブ[[ばね|スプリング]]によることが多いが、ポペットバルブもシリンダーヘッド側のバルブシート弁座も共に精密に加工されているため、閉じた状態であればシリンダー流体で押さえつけられるだけでも気密性は発揮できる<ref name="lexairinc.com">{{cite web | url=http://www.lexairinc.com/valves/learning/poppet.html | title=How Poppet Valves Work | year=2007 | publisher=lexairinc.com | accessdate=2007-06-28}}</ref>。
 
圧力差のみを利用してポペットバルブの開閉を制御している機器も多い。その一例が[[タイヤ]]のエアバルブとして用いられる[[:en:Presta valve|仏式バルブ]]や[[:en:Schrader valve|米式バルブ]]である。米式バルブは閉じ側制御用のスプリングが備えられているが、仏式バルブはこうしたスプリングを一切持たず、純粋にタイヤの内部空気圧のみでポペットバルブを閉じている。
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[[Image:Four stroke engine diagram.jpg|154px|thumb|right|典型的な[[4ストローク]][[DOHC]]レシプロ[[内燃機関]]の概念図。<br/>(E) 排気[[カムシャフト]]<br/>(I) 吸気カムシャフト<br/>(S) [[点火プラグ]]<br/>'''(V) ポペットバルブ'''<br/>(P) [[ピストン]]<br/>(R) [[コネクティングロッド]]<br/>(C) [[クランクシャフト]]<br/>(W) 冷却水が通るウォータージャケット]]
[[画像:4-Stroke-Engine.gif|thumb|4ストロークDOHC[[火花点火機関]]の動作概略図。<br/> (1) 吸入行程<br/> (2) 圧縮行程<br/> (3) 燃焼・膨張行程<br/> (4) 排気行程]]
ポペットバルブは[[クランクケース]]圧縮式の[[2ストローク機関#デイ式2ストロークエンジン|ガソリン2ストロークエンジン]]を除く現代の殆どのレシプロエンジンで使用されていて、[[シリンダーヘッド]]の吸気ポートと排気ポートに配置されている。バルブステムが[[シリンダーヘッド]]のバルブガイドに通されており、気流を制御するための弁の開閉は[[カムシャフト]]のカムによって行われる。ポペットバルブは[[バルブリフター]]を介し[[カムシャフト]]に押されるか、[[タペット]]を介してカムシャフトで作動する[[ロッカーアーム]]に押されることで押し開かれ、バルブスプリングによって押し戻される。
 
[[イタリア]]の[[オートバイ]]メーカー、[[ドゥカティ]]のエンジンではバルブスプリングを持たず、カムシャフトが機械的にポペットバルブを閉鎖する[[デスモドロミック]]を採用している。これは超高回転域に置けるカムへの追従性悪化によるバルブ[[サージング]]を防止するための機構である。通常のエンジンでは閉じ側にコイルスプリングを使用することが多く、サージング防止のために巻数を変化させた可変レートスプリングやバネレートの高いバルブスプリングを用いる必要があるが、これらは動弁系のフリクションを増大させてしまうため、最高回転数が1万8000[[rpm (単位)|rpm]]に達した[[フォーミュラ1|F1]]エンジンなどでは、共振周波数の高い[[トーションバー]]スプリングや圧搾空気を用いてバルブを閉じる[[空気バネ|ニューマチックバルブスプリング]]を用いている。
 
ポペットバルブは[[鋼鉄]]などの頑丈な金属を用いて製造されるが、一部の高出力エンジンではバルブの材料に[[チタン]]を用いることもある。これはポペットバルブの慣性質量を減らすための措置であり、バルブコッターやリテーナーも同様に軽量化が行われることも多い。また、部位によって要求される性質が異なるため、ステムやステム端部と傘部を別々の材料で作ったりすることがある。高出力エンジンの場合、特に高い温度の排気ガスに晒される排気バルブの熱伝導特性を改良するため、ナトリウム封入バルブを用いることがある。ステムをドリル切削するなどして中空構造とし、この半分程度に[[ナトリウム]]を封入したものである。ポペットバルブの往復によりナトリウムがステム内を往復し、[[燃焼室]]からバルブガイドへと熱を逃がしやすくする。また、中空化と鋼より密度の低いナトリウムを使用することでポペットバルブの軽量化も見込める。
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これを全バルブで行い、均等な当たり面が確保出来たら元通りに組み直して作業は完了する。なお、バルブ摺り合わせによりバルブステムのカムシャフト側への突き出し量が若干増加するため、摺り合わせ作業後には必ずバルブクリアランスの再調整を行うこと。
 
<!-- 吸排気タイミングの維持の重要性は他のバルブ形式でも一緒。[[カムシャフト]]あたりに書いた方が良いかと。
 
;カムチェーン・タイミングベルトの調整
[[カムチェーン]]や[[タイミングベルト]]はテンショナーで張り調整が行われており、適正な張りが確保されていることで正確なバルブタイミングは成立する。もしも緩んでいる場合にはカムチェーンの激しい摺動音が聞こえる場合があり、最悪の場合にはバルブタイミングがずれてピストンとバルブが衝突する音が聞こえる場合もある。
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近年ではオートテンショナーで自動調整が行われるエンジンも多いが、オートテンショナー自体が経年使用でガタが出ている場合もあるので、不具合があるようであれば新品に交換しておくことが望ましい。
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==関連項目== <!--文中にある物は削除した-->
*[[スリーブバルブ]]