בתחום הנדסת הרכב, מערכת כוח המנוע היא הליבה של המכונית, ומוצרי שסתומים הם מרכז המפתח להבטחת פעולה יעילה ויציבה של מערכת ליבה זו. מהזרקה מדויקת של דלק ועד לכניסה ויציאה מסודרת של גז, הפונקציות של מוצרי השסתומים עוברות דרך כל חוליה מרכזית של ייצור כוח מנוע, תיבת הילוכים וויסות, ויש להם השפעה עמוקה על ביצועי הכוח, צריכת הדלק והגנת הסביבה של הפליטה של המכונית. עם ההתפתחות המהירה של טכנולוגיית הרכב, מערכת כוח המנוע הציגה דרישות גבוהות יותר לביצועים, דיוק ואינטליגנציה של מוצרי שסתומים. לחקירה-מעמיקה של היישום של מוצרי שסתומים במערכות כוח למנועי רכב יש משמעות מעשית חשובה.
מערכת הזרקת דלק
1. שסתום סולנואיד מזרק: שסתום סולנואיד מזרק הוא מרכיב הליבה של מערכת הזרקת הדלק. תפקידו להחדיר דלק לצילינדר המנוע בכמות מדויקת ובזמן הנכון, ולערבב אותו עם אוויר ליצירת תערובת בעירה. במנוע ההזרקה הישירה, שסתום הסולנואיד של המזרק מזריק ישירות לצילינדר דלק בלחץ גבוה-, שיש לו דרישות גבוהות במיוחד לדיוק הזרקה ומהירות תגובה. על ידי שליטה מדויקת בזמן הפתיחה ותדירות השסתום הסולנואידי של המזרק, ניתן לשלוט במדויק על כמות הזרקת הדלק, כך שהדלק והאוויר יתערבבו במלואו, יעילות הבעירה משתפרת, וכך ישתפרו ביצועי הכוח של המנוע וחסכון בדלק.
2. שסתום מדידת דלק: שסתום מדידת הדלק משמש בעיקר במערכת הזרקת הדלק של מנועי דיזל. הוא מכוון את לחץ הדלק ואת תפוקת הזרימה על ידי משאבת שמן בלחץ גבוה- על ידי שליטה בכמות הדלק הנכנסת למשאבת שמן בלחץ גבוה-, ובכך משיג שליטה מדויקת על כמות הזרקת הדלק של המנוע. במהלך פעולת מנוע הדיזל, שסתום מדידת הדלק מכוון במדויק את פתיחתו בשליטה של ה-ECU בהתאם לתנאי ההפעלה של המנוע (כגון מהירות, עומס וכו') על מנת להבטיח שהמנוע מסופק בכמות דלק מתאימה כדי לעמוד בדרישות ההספק של המנוע בתנאי הפעלה שונים, תוך הבטחת צריכת דלק וביצועי פליטה טובים.
מערכת יניקה ופליטות
1. שסתום פרפר בגוף המצערת: גוף המצערת מותקן בצינור היניקה של המנוע, ושסתום הפרפר בו מכוון את עומס המנוע על ידי שליטה בנפח היניקה. כאשר הנהג דורך על דוושת התאוצה, שסתום פרפר המצערת נפתח רחב יותר, יותר אוויר נכנס לצילינדר המנוע, וצריכת האוויר של המנוע גדלה, ובכך מגדילה את תפוקת הכוח של המנוע; לעומת זאת, כאשר הנהג משחרר את דוושת התאוצה, שסתום פרפר המצערת נפתח צר יותר, צריכת האוויר פוחתת והספק המנוע יורד. לשליטה המדויקת של שסתום פרפר המצערת יש השפעה חיונית על תגובת הכוח של המנוע, צריכת הדלק וביצועי הפליטה.
2. שסתום מחזור גז פליטה (EGR): תפקידו העיקרי של שסתום ה-EGR הוא להכניס מחדש חלק מגזי הפליטה למערכת היניקה, לערבב אותו עם אוויר צח, ולאחר מכן להיכנס לצילינדר כדי להשתתף בבעירה. זה יכול להפחית ביעילות את טמפרטורת הבעירה ולהפחית את יצירת תחמוצות החנקן (NOx), ובכך להפחית את פליטת הפליטה ולעמוד בתקנות סביבתיות מחמירות יותר ויותר. כאשר המנוע נמצא בתנאי עומס בינוני ונמוך, כמות מתאימה של מחזור גזי פליטה יכולה לשפר את תהליך הבעירה ולהפחית את צריכת הדלק. עם זאת, בתנאי עומס גבוה, על מנת להבטיח את תפוקת הכוח של המנוע, שסתום EGR יפחית את כמות גז הפליטה המוכנסת.
מערכת שימון וקירור
1. שסתום ויסות לחץ שמן: שסתום ויסות לחץ השמן משמש להתאמת לחץ השמן של מערכת שימון המנוע כדי להבטיח שניתן לשמן את כל רכיבי המנוע בכמות מספקת של שמן בלחץ מתאים בתנאי עבודה שונים. כאשר מהירות המנוע עולה או העומס עולה, תפוקת לחץ השמן על ידי משאבת השמן תגדל בהתאם. בשלב זה, שסתום ויסות לחץ השמן ייפתח אוטומטית ויעקוף חלק מהשמן בחזרה למחבת השמן כדי להפחית את לחץ השמן ולמנוע לחץ מופרז מפגיעה ברכיבי המנוע; כאשר מהירות המנוע יורדת או העומס יורד, שסתום ויסות לחץ השמן יקטין את הפתח כדי לשמור על לחץ השמן בטווח המתאים. הפעולה היציבה של שסתום ויסות לחץ השמן ממלאת תפקיד מפתח בהבטחת פעולתו התקינה של המנוע והארכת חיי המנוע.
2. טרמוסטט: התרמוסטט הוא מרכיב חשוב במערכת קירור המנוע. הוא חש את טמפרטורת נוזל הקירור של המנוע ומתאים אוטומטית את מסלול המחזור של נוזל הקירור כדי להבטיח שהמנוע יפעל תמיד בטווח הטמפרטורה המתאים. כאשר טמפרטורת נוזל הקירור של המנוע נמוכה, התרמוסטט סוגר את תעלת הסירקולציה הגדולה המובילה לרדיאטור, מה שמאפשר לנוזל הקירור להסתובב בצורה קטנה בתוך המנוע, להאיץ את קצב החימום של המנוע ולהפחית את בלאי המנוע ואת צריכת הדלק; כאשר טמפרטורת נוזל הקירור עולה לרמה מסוימת, התרמוסטט פותח את ערוץ הסירקולציה הגדול, ומאפשר לנוזל הקירור לזרום דרך הרדיאטור לפיזור חום כדי למנוע מהמנוע להתחמם יתר על המידה.
