Come funziona una valvola a farfalla
Valvola
dell'aria Valvola utilizzata per controllare la pressione dell'aria nel collettore di aspirazione di un motore a combustione interna
Nei motori a combustione interna con carburatore, una valvola dell'aria o uno starter modifica la pressione dell'aria nel collettore di aspirazione, alterando così il rapporto aria-carburante in ingresso al motore. Le valvole di strozzamento sono generalmente utilizzate nei motori aspirati per fornire una miscela di carburante più ricca all'avviamento del motore. La maggior parte delle valvole dell'aria nei motori sono valvole a farfalla montate a monte del getto del carburatore per produrre un vuoto parziale più elevato, che aumenta l'assorbimento di carburante. [1]
In contesti industriali pesanti o di ingegneria dei fluidi, compresa la produzione di petrolio e gas, una valvola di strozzamento o starter è un particolare design di valvola con un cilindro solido posizionato all'interno di un altro cilindro scanalato o perforato.
carburatore
A volte una valvola dell'aria è installata nel carburatore dei motori a combustione interna. Il suo scopo è quello di limitare il flusso d'aria, arricchendo così la miscela aria-carburante durante l'avviamento del motore. A seconda del design e dell'applicazione del motore, la valvola può essere attivata manualmente dall'operatore del motore (tramite una leva o una maniglia) o automaticamente da un meccanismo sensibile alla temperatura chiamato starter automatico.
Le valvole dell'aria sono importanti per i motori a benzina aspirati perché piccole goccioline di benzina non evaporano bene all'interno di un motore freddo. Limitando il flusso d'aria nella gola del carburatore, la valvola dell'aria riduce la pressione all'interno della gola, il che provoca una quantità proporzionalmente maggiore di carburante da spingere dal getto principale nella camera di combustione durante il funzionamento a freddo. Una volta che il motore è caldo (dalla combustione), l'apertura della valvola dell'aria ripristina il carburatore funzionamento normale, fornendo carburante e aria nel corretto rapporto stechiometrico per una combustione pulita ed efficiente.
Il termine "starter" viene applicato al dispositivo di arricchimento del carburatore anche quando funziona con un metodo completamente diverso. Comunemente, i carburatori SU hanno "strozzatori" che funzionano abbassando il getto del carburante in una parte più stretta dello spillo. Altri funzionano introducendo un percorso aggiuntivo del carburante nella camera a depressione costante.
Gli strozzatori erano quasi universali nelle automobili fino a quando l'iniezione di carburante non iniziò a soppiantare i carburatori. Le valvole di strozzamento sono ancora comuni in altri motori a combustione interna, inclusi la maggior parte dei piccoli motori portatili, motociclette, piccoli aeroplani a elica, tosaerba e motori marini normalmente aspirati.
Industriale
Nell'estrazione del petrolio (e in altri contesti di movimentazione di fluidi per impieghi gravosi), una valvola di strozzamento (o "choke") è un limitatore di flusso regolabile progettato per funzionare a una grande caduta di pressione, a una grande portata, per lungo tempo. Una strozzatura è spesso una parte dell'"albero di Natale" alla testa del pozzo.
Il design più familiare dello starter è un cilindro solido (chiamato "tappo" o "stelo") che si inserisce strettamente all'interno di un altro cilindro che ha più piccoli fori attraverso di esso (la "gabbia"). Estraendo gradualmente il tappo si scoprono sempre più fori, riducendo progressivamente la resistenza al flusso. [2] [3] Se i fori vengono posizionati regolarmente, la relazione tra la posizione della valvola e il coefficiente di flusso (C v ) (la portata per unità di pressione) è approssimativamente lineare. Un altro design posiziona un "manicotto" cilindrico aderente attorno all'esterno della gabbia piuttosto che un tappo all'interno della gabbia. [4] Un'induttanza può anche includere una valvola conica e una sede della valvola, per garantire l'arresto completo.
Fluidi che scorrono nella gabbia (attraverso tutti i fori scoperti) entrano da tutti i lati, producendo getti di fluido. I getti si scontrano al centro del cilindro della gabbia, dissipando la maggior parte della loro energia attraverso l'urto del fluido sul fluido, producendo meno attrito ed erosione da cavitazione del corpo della valvola in metallo. Per fluidi altamente erosivi o corrosivi, le bobine di arresto possono essere realizzate in carburo di tungsteno o inconel.
Riferimenti