Kas yra rankovės vožtuvas?

Dešimtojo dešimtmečio pradžioje iki vidurio įvorinis vožtuvas buvo populiari vidaus degimo variklių vožtuvų alternatyva. Sistema naudojo perkeliamą judančią įvorę, esančią tarp stūmoklio ir cilindro sienelės ir kuri buvo sukama arba judama aukštyn ir žemyn pavara arba skirstomuoju velenu varomomis pavaromis. Į movą išpjautos angos atitiko įleidimo ir išleidimo angas cilindro sienelėje. Movos judėjimas arba sulygiavo įvorę ir cilindro angas, kad būtų galima tekėti dujoms arba degalams, arba užblokavo juos, kad uždarytų cilindrą suspaudimui ir degimui. Nepaisant šios vožtuvų sistemos tendencijos sunaudoti didelius variklio alyvos kiekius, ji turėjo keletą reikšmingų pranašumų, palyginti su to laikmečio vožtuvų sistemomis.

The sleeve valve was born in 1904 of dissatisfaction on the part of one Charles Yale Knight with the noisy poppet valve engines of the day. He set about inventing an internal combustion engine which featured a pair of sliding sleeves inside the cylinder which contained the piston. The sleeves were driven by camshaft operated connecting rods and slid up and down to align or close the sleeve and cylinder ports. Fuel and exhaust gasses were drawn in and forced out of the engine via these ports at the appropriate points in the combustion cycle. The “Silent Knight” engine proved to be quiet and efficient even if it was a prodigious consumer of engine oil.

Kiti inžinieriai netrukus pradėjo kopijuoti ir tobulinti movos vožtuvo konstrukciją. „Burt McCollum“ dizainas skyrėsi nuo originalo tuo, kad jame buvo viena rankovė, kuri sujungė aukštyn ir žemyn veiksmus su daliniu rankovės pasukimu. Šis dizainas rėmėsi krumpliaračiu varomu ekscentriniu kumšteliu, užtikrinančiu rankovės judėjimą. Vienos rankovės sąranka ne tik pagerino viso dizaino veikimą, bet ir iš esmės išsprendė per didelio alyvos suvartojimo problemą. Vienos rankovės vožtuvas buvo plačiai naudojamas dideliuose radialiniuose orlaivių varikliuose iki reaktyvinių variklių pristatymo XX a. šeštajame dešimtmetyje.

Movinių vožtuvų sistema turėjo keletą ryškių pranašumų, palyginti su to meto varikliais su vožtuvais. Tūrinis efektyvumas buvo daug didesnis dėl didelių vožtuvų angų, dėl kurių pagerėjo bendra galia ir efektyvumas. Kombinuotų prievadų angų dydį taip pat buvo gana lengva valdyti esant skirtingiems variklio sūkiams, todėl variklis buvo efektyvesnis platesniame apsisukimų per minutę (RPM) diapazone. Taip pat buvo patobulintos aerodinaminės kuro/oro patekimo ir išmetamųjų dujų išleidimo takų charakteristikos, todėl pagerėjo eksploatacinės savybės. Viršutinių sriegių ir kumštelių mazgų trūkumas taip pat supaprastino variklio galvutės konstrukciją, todėl visas mazgas tapo lengvesnis ir kompaktiškesnis.