밸브 시트 및 가이드

Sep 13, 2023

밸브 작업 수행은 엔진 제작 사업에서 가장 중요한 영역 중 하나입니다. 당사의 가장 최근 기계 공장 시장 프로필에 따르면, 가스 엔진용 실린더 헤드는 엔진 제조업체 생산 시간의 약 16%를 차지하며 그 이유를 쉽게 알 수 있습니다. 밸브의 열전도율은 특히 배기 밸브와 관련하여 연소실 내부의 열을 제거하는 데 중요합니다. 밸브 시트는 밸브에서 실린더 헤드로 열을 전달하며, 올바른 재료나 맞춤이 없으면 전체 프로세스가 중단되어 귀하와 귀하의 고객이 어려움을 겪게 됩니다.

용도에 적합한 재질을 선택하면 밸브 시트가 부서지거나 갈라지는 것을 방지할 수 있습니다. 대부분의 최신 모델 생산 엔진은 공장에서 분말 금속 시트를 사용하도록 설계되었으며 다양한 응용 분야에 대해 여러 제조업체의 인서트로 사용할 수 있습니다. PM 시트는 일반 엔진과 가벼운 성능의 엔진에서는 잘 작동하지만 연소 온도가 더 높은 고성능 엔진에는 적합하지 않습니다.

많은 전문가들은 새로운 대형 좌석을 수용하려면 카운터보어를 다시 절단해야 한다고 말합니다. 그러나 일부 엔진 제작자는 기존 카운터보어에 새로운 표준 크기 인서트를 설치하는 것을 선호합니다. 벽이 두꺼운 일부 대형 디젤 실린더 헤드에서는 작동하지만 자동차 헤드에서는 시도하기가 까다롭습니다.

대형 인서트를 수용할 수 있도록 카운터보어를 가공하면 억지 끼워 맞춤을 제어할 수 있으므로 시트가 느슨해지지 않습니다. 또한 카운터보어를 다시 절단하면 밸브 가이드의 런아웃 및 동심도를 더 잘 제어할 수 있습니다. 카운터보어는 부드럽고 둥글며 바닥이 편평해야 하며 올바른 정렬과 시트와 헤드 사이의 양호한 열 전달을 위해 가이드 중심에 있어야 합니다.

OEM이 1970년대 무연 연료로 전환하는 동안 밸브 시트 영역을 유도 경화하기 시작했을 때 이 공정은 약 0.070˝의 경도 깊이를 생성할 것으로 예상되었습니다. 그러나 헤드 재구축 과정에서 시트를 재가공하면 경도가 없어져 시트를 교체해야 하는 것으로 밝혀졌습니다. 이로 인해 실린더 헤드가 재구축되고 알루미늄이 널리 사용되면서 오늘날에도 계속되는 밸브 시트 시장의 성장이 이어졌습니다.

한 제조업체는 밸브 시트 고장의 상당 부분이 잘못된 밸브와 시트 조합, 잘못된 밸브트레인 형상 또는 시트/가이드 동심도 부족으로 인해 발생한다고 말했습니다. 실패의 또 다른 주요 원인은 사전 점화 문제입니다.

시트가 너무 뜨거워지면 문제가 발생하여 밸브와 시트 사이에 미세 용접이 발생합니다. 밸브는 시트보다 단단하기 때문에 미세한 금속 입자가 밸브에 달라붙을 수 있습니다. 엔진이 냉각되면 이러한 입자는 배기가스로 세척됩니다. 이로 인해 일부 응용 분야, 특히 프로판과 같은 건조 가스 엔진에서 시트가 후퇴하게 됩니다.

알루미늄 헤드에서 시트 인서트를 제거하는 데 다양한 방법을 사용할 수 있지만 카운터보어가 손상되지 않도록 많은 주의를 기울여야 합니다. 청소 오븐을 사용하면 시트가 떨어질 수 있을 정도로 시트를 느슨하게 만들 수 있습니다. 다른 경우에는 기존 밸브 시트 인서트의 외경보다 약간 작은 커터를 사용하여 기존 인서트를 잘라낼 수도 있습니다. 일부 재건축업체에서는 다이 그라인더를 사용하여 시트를 쪼개고 약화시키는 작업을 한다고 말합니다(그러나 시트를 뚫고 카운터보어로 절단하지 않도록 주의하십시오). 시트 안쪽 가장자리 아래에 립이 충분히 있으면 시트를 들어내는 것도 효과가 있을 수 있습니다(다시 말하지만, 카운터보어를 손상시키지 마십시오).

고성능 측면에서 건축업자는 연소 온도 증가와 싸워야 하며 프리미엄 합금으로 만든 시트 사용을 선호할 수 있습니다. 니트로 또는 파워 애더를 실행할 계획이라면 온도를 처리할 시트 재료가 필요합니다. 티타늄 밸브를 사용하는 응용 분야에서는 전도성이 높아 시트에 구리 합금 소재를 사용하면 이점을 얻을 수 있습니다. 티타늄은 강철만큼 열을 전도하지 않으므로 구리가 열 전달을 돕습니다.