Как герметизируются поворотные клапаны

На первый взгляд, я бы, скорее всего, сказал ptfe, поскольку он способен работать как при требуемом давлении, так и при требуемой температуре. Кроме того, поскольку мы уже использовали его для аналогичных применений, это был бы самый простой способ сконструировать такой кулачок.

Ниже приведена схема применения этого принципа к шаровым кранам.

Похоже, что недостатком этой конструкции является то, что изменить фазы газораспределения будет намного сложнее. Я думаю, что по сравнению с этой конструкцией шлифовка нового распределительного вала будет относительно простым процессом, о котором тоже легче думать.

Поскольку на самом деле нет никакой информации, напрямую связанной с вашим вопросом, мы можем только строить догадки, основываясь на информированном или научном понимании происходящего.

С этой целью на веб-странице Coates приводится несколько утверждений о том, как работает сферический клапан внутри головки. Они заявляют:

Сферический поворотный клапан Coates состоит из двух сферических поворотных клапанов, установленных на двух отдельных валах — один для впуска, другой для выпуска. Они вращаются на керамических углеродных подшипниках без масляной смазки, сферы не соприкасаются ни с одной частью корпуса. Уплотнения плавающего типа также изготовлены из керамического материала. Они имеют два поршневых кольца и плавают в небольшой цилиндрической камере. Они приводятся в действие тактами сжатия и сгорания в двигателе, что обеспечивает 100-процентную герметичность при сжатии.

Возможно, вы и сами это поняли, но я всё равно отмечу: уплотнение на сферическом клапане состоит не из двух частей, а из одной. Не думаю, что анимированный гиф на их сайте отражает это в полной мере. На увеличенном/вырезанном изображении ниже, на мой взгляд, более наглядно показана сторона с выхлопом, но и она не очень чёткая:

На изображении кажется, что на одном клапане есть два уплотнительных элемента, которые обеспечивают герметичность клапана, хотя на самом деле элемент только один. Он имеет круглую (или цилиндрическую) форму. У него скошенный край (как видно на изображении), который соприкасается со сферической формой клапана. Надеюсь, этот простой рисунок поможет вам понять, о чём я говорю:

На моём рисунке красная круглая деталь внизу — это уплотнение, а серая (или почти белая) часть — это клапан. Когда сфера клапана вращается, скошенный край уплотнения прижимается к ней, создавая физическое уплотнение. Во время тактов сжатия и подачи мощности уплотнение прижимается к клапану со «100-процентной эффективностью уплотнения». Цилиндрическое уплотнение изготовлено из керамики, а сфера уплотнения отполирована до блеска. По мере вращения клапана он постоянно очищается уплотнением, что предотвращает образование нагара, который может помешать работе самого клапана. Поскольку обеспечивается 100-процентная герметичность, углеводороды не могут пройти через уплотнения и засорить сам клапан. Все происходит внутри цилиндра или через отверстие во время впуска/выпуска. Также помните, что при условии полного сгорания нагара должно быть очень мало.

(Примечание: простая подача воды во впускной канал предотвратит возможное образование нагара.)

Другая причина, по которой не образуется нагар, заключается в том, что в головке блока цилиндров нет масла. Шток клапана (не знаю, как ещё его назвать... шток, на котором закреплены сферические клапаны, вращает клапаны) вращается на керамических углеродных подшипниках без масляной смазки. Из-за отсутствия масла также не образуется нагар и шлак, которые можно увидеть в обычных двигателях с тарельчатыми клапанами. Нет никакой вероятности того, что масло просочится через уплотнения клапанов и засорит систему. Это означает, что система остаётся более чистой, чем в случае с тарельчатыми клапанами.

На том же сайте приводится объяснение различий между двумя типами клапанов. Там указано, что клапанное уплотнение всё ещё существует. Я подозреваю, что это единственная часть, где требуется герметичность.