Víka motorových ventilů vyrobená z moderního hliníku jsou dnes obvykle zhotovena z letecké slitiny 6061-T6. Na CNC strojích jsou přesně obráběna s tolerancí kolem 0,1 mm, což pomáhá udržet konzistentní tloušťku stěn po celém obvodu. Na rozdíl od tradičních odlévacích metod, které v určitých oblastech ponechávají slabá místa, tento postup tyto problematické zóny úplně odstraňuje. Zajímavé je, jak jsou tyto díly ve skutečnosti oproti plastovým alternativám silnější. Některé zprávy z minulého roku ukazují, že mají přibližně trojnásobnou pevnost na jednotku hmotnosti. A neměli bychom zapomenout ani na odolnost vůči tlaku. Víka zhotovená z bloku (billet) vydrží více než 20 000 psi, což je velmi důležité zejména u systémů s proměnným časováním ventilů, kde boční síly představují reálný problém během běžného provozu motoru.
Hliník odvádí teplo přibližně 15krát rychleji než plast, což pomáhá udržet stabilní teplotu i po mnoha cyklech ohřevu a chlazení mezi asi 40 stupni Celsia a 150 stupni Celsia. Podle výzkumu publikovaného minulý rok v časopise Thermal Management Journal hliník použitý jako kryty u motorů s turbodmychadlem snižuje opotřebení těsnění přibližně o dvě třetiny ve srovnání s plastovými díly. Důvodem je, že hliník má koeficient tepelné roztažnosti přibližně 23 mikrometrů na metr a stupeň Celsia, což dobře odpovídá běžným hliníkovým motorovým blokům. To znamená, že je mnohem menší pravděpodobnost deformace krytu při startu motoru za studena, což je problém často se vyskytující u plastových komponent.
| Vlastnost | Hliník | Litina | Plast |
|---|---|---|---|
| Kruhová pevnost | 275 MPa | 150 MPa | 85 MPa |
| Počet tepelných cyklů do poruchy | 1,000,000+ | 500,000 | 100,000 |
| Rychlost šíření trhlin | 0,002 mm/cyklus | 0,005 mm/cyklus | 0,15 mm/cyklus |
Jak je zdokumentováno v Mezinárodní časopis pro automobilové inženýrství (2023), hliník vyniká ve vysokém vibracím prostředí typickém pro motory s přímým vstřikováním. Zatímco plastové kryty ztrácejí pružnost během 2–3 let působením tepelných cyklů, hliník si po osmi letech provozu uchovává 95 % nárazové odolnosti.
Hliníkové víka ventilů u motorů BMW B58 a modelů Ford EcoBoost odolávají teplu mnohem lépe než jejich plastové protějšky. Testy ukazují, že po najetí 150 tisíc mil dochází přibližně o 40 procent k nižší tepelné zátěži. Podle výsledků nejnovější zprávy High Performance Engine Report zveřejněné v roce 2023 došlo také k výraznému poklesu úniků oleje při použití těchto CNC opracovaných hliníkových dílů. Těsnicí plochy prostě celkově lépe utěsňují. A nemějme zapomínat ani na potlačení hluku. Tato kovová víka ve skutečnosti snižují otravné vibrace s vysokou frekvencí mezi 400 až 600 hertzem o přibližně 18 decibelů ve srovnání se štítkovanými ocelovými verzemi. To znamená méně problémů v budoucnu i znatelně tišší jízdu uvnitř vozidla.
Když motory pracují intenzivně, teplota uvnitř motorového prostoru může stoupat nad 250 stupňů Fahrenheita (přibližně 121 stupňů Celsia). Tento druh tepla značně zatěžuje komponenty, a proto je nezbytné ho správně řídit. Hliníkové víka ventilů pomáhají tento problém řešit, protože odvádějí teplo mnohem rychleji než jiné materiály. Testy ukazují, že tato víka snižují teplotu pod kapotou o 15 až 20 procent ve srovnání s běžnými hodnotami. Podle výzkumu publikovaného společností SAE International v roce 2022, který zkoumal hromadění tepla pod kapotou, přechod na hliník ve skutečnosti snižuje akumulaci tepla kolem zapalovacích cívek přibližně o 23 %. To znamená významný rozdíl, když jsou vozy uvízlé v dopravních zácpách nebo neustále zastavují a rozjíždějí. Důvod, proč hliník funguje tak dobře, spočívá v jeho atomové struktuře. Prostě řečeno, hliník odvádí teplo přibližně třikrát rychleji než plast, a proto jej mnozí výrobci začínají začleňovat do svých konstrukcí.
Hliník vede teplo přibližně rychlostí 205 wattů na metr kelvin, což je více než desetinásobek oproti nylonovým plastům, které dosahují pouze 0,2 až 0,4 W/mK. U motorů s turbodmychadlem mají plastové díly tendenci deformovat se již při teplotách kolem 300 stupňů Fahrenheita (přibližně 149 °C). Hliník však udrží tvar i za velkého žáru a zachovává si pevnost až do přibližně 600 °F (respektive zhruba 316 °C). Skutečnost, že se hliník tak snadno neohýbá, znamená menší riziko úniku oleje během provozu a svíčky správně fungují bez problémů způsobených nadměrným tepelným namáháním.
Hliníkové kryty ventilů pomáhají zabránit hromadění tepla na jednom místě, čímž chrání důležité součásti, jako jsou zapalovací cívky a vstřikovače paliva, před příliš rychlým opotřebením. Při analýze výkonových motorů pomocí termální analýzy došlo k poklesu teploty oleje o přibližně 18 stupňů Fahrenheita ve srovnání s jinými materiály. To odpovídá zhruba 4procentnímu snížení ztrát třením uvnitř motoru. Lepší řízení teploty znamená čistější spalování paliva, takže celý systém pracuje efektivněji. Navíc to snižuje zátěž komponent kontrolujících emise, jako jsou katalyzátory, které mohou být velmi namáhány, když se pod kapotou příliš zahřeje.
Hliníkové kryty ventilů nabízejí mnohem tužší montážní plochy než plastové varianty, čímž snižují deformaci komponentů přibližně o 60 %. To výrazně přispívá ke stabilizaci rozvodu během provozu. Zvýšená tuhost pomáhá udržet správné zarovnání vačkového hřídele, což je velmi důležité pro přesné časování ventilů, zejména u moderních motorů s přímým vstřikováním. Zajímavé je, že tyto kryty také tlumí vibrace a zároveň podporují novější systémy zapalování. Reálné testy na výkonnostních motorech ukázaly zlepšení odezvy škrticí klapky o přibližně 20 % ve srovnání s tradičními ocelovými konstrukcemi, což je činí oblíbenou volbou mezi automobilovými inženýry hledajícími spolehlivost i rychlou odezvu.
Pokud jde o tlumení obtěžujících vibrací o vysoké frekvenci, hliník 6061-T6 zvládne oproti lisované oceli docela působivý výkon – podle testů dokonce přibližně o 40 % lepší. To znamená obrovský rozdíl u motorů s turbodmychadlem, kde může během provozu dosáhnout tlak uvnitř válců extrémních hodnot, někdy přes 2 500 psi. Jaký je projev v reálném světě? Řidiči si všimnou výrazně menšího hluku rezonujícího uvnitř kabiny. Testy ukázaly snížení až o 12 decibelů v pásmu frekvencí od 1 000 do 4 000 Hz, což je přesně ten rozsah, ve kterém většina lidí vnímá nepříjemné drnčení motoru při jízdě po dálnici. Co to znamená pro každodenní jízdu? Výrazně tišší jízdu, díky které se dlouhé cesty stávají méně namáhavými pro sluch.
Poměr pevnosti k hmotnosti u hliníku umožňuje, že víka ventilů vydrží i při otáčkách motoru nad 8 000 ot./min, což je mnohem více, než plast zvládne, než se začne deformovat kolem hranice 6 500 ot./min. Tato kovová víka nadále správně fungují i při extrémně vysokých teplotách v prostoru motoru, jako je 300 stupňů Fahrenheita, a tak zabraňují úniku oleje a zůstávají nepoškozena i za intenzivního závodního provozu. Důležitý je také rozdíl v hmotnosti. Každé hliníkové víko ušetří přibližně mezi 1,8 až 2,4 liber ve srovnání s alternativami, čímž se snižuje rotační hmotnost uvnitř motoru. U sportovních automobilů to konkrétně znamená lepší výkon při akceleraci, protože je menší hmotnost, která by působila proti pohybu vpřed.
Copyright © 2025 by Hangzhou Nansen Auto Parts Co.,Ltd. — Zásady ochrany osobních údajů
EN
