Поршенді қозғалтқыштардағы гильза клапан механизмі

Кіріспе

Поршенді қозғалтқыштар үшін клапан механизмі

Жабын клапаны – поршенді қозғалтқыштар үшін қолданылатын, әдеттегі дискілі клапаннан өзгеше клапан механизмінің бір түрі. Жабын клапанды қозғалтқыштар Екінші дүниежүзілік соғысқа дейінгі бірнеше сәнді автомобильдерде, сондай-ақ АҚШ-тағы Willys Knight автомобильдері мен жеңіл жүк көліктерінде қолданылған. Кейіннен олар дискілі клапан технологиясының жетістіктеріне байланысты қолданыстан шығып қалды, оның ішінде натриймен салқындату және Knight жүйесінің қос жабынды қозғалтқышының көп мөлшерде майды жағуы немесе майдың жетіспеуінен қырылуы мүмкін болды. Шотландиялық Argyll компаниясы өз машиналарында өте қарапайым және тиімді бір жабынды жүйесін (Берт МакКоллум) қолданды. Бұл жүйе кеңінен жетілдірілгеннен кейін 1940 жылдардағы британдық ұшақ қозғалтқыштарында, мысалы, Napier Sabre, Bristol Hercules, Centaurus және үміттенген, бірақ ешқашан жаппай өндірілмеген Rolls Royce Crecy сияқты кеңінен қолданылды, бірақ соңында реактивті қозғалтқыштармен ығыстырылды.

Сипаттама

Кескі клапан – ішкі жану қозғалтқышының көлденең ағынды индукция/эвакуациясы бар поршень мен цилиндр блогының арасына концентрлі түрде орналасатын бір (немесе қос кескі клапандар болған жағдайда екі) өңделген цилиндрден тұрады. Бұл жеңдердің шеттерінде екі тактілі қозғалтқышқа ұқсас кіріс және шығыс порттары бар. Жеңдер шетіндегі порттар (апертуралар) қозғалтқыш циклының тиісті кезеңдерінде цилиндрдің кіріс және шығыс порттарымен сәйкес келеді.

Кескі клапанның түрлері

Алғашқы сәтті жеңді клапанды Чарльз Йель Найт патенттеді, ол цилиндр үшін екі итермелі жеңді қолданды. Ол кейбір сәнді автомобильдерде, атап айтқанда Willys, Stearns, Daimler, Mercedes Benz, Minerva, Panhard, Peugeot және Avions Voisin машиналарында қолданылды. Mors компаниясы Minerva жасаған қос жеңді клапанды қозғалтқыштарды қабылдады. Мұнайдың жоғары шығыны, жұмыс кезіндегі тыныштығымен және қызмет көрсетусіз жүрілген жоғары шақырыммен толық өтелді. Алғашқы құлақшалы клапан жүйелері өте аз жүріс кезінде көміртегіден тазалауды қажет етті және көктем технологиясының кейінгі жетістіктерінен бұрын клапан серігінің бұзылуына бейім болды. Burt McCollum жеңді клапаны есімдері бірнеше апта ішінде ұқсас патенттерге өтініш берген екі ойлап табушының құрметіне аталды. Burt жүйесі – бұл коленвалдан басқарылатын ашық жеңді тип, ал McCollum дизайнында цилиндрдің басында және жоғарғы бөлігінде жеңі бар және порттардың күрделі орналасуы болды (Дереккөз: 'Torque Meter' журналы, AEHS). Өндіріске енгізілген дизайн 'McCollum'-нан гөрі 'Burt' жүйесіне жақын болды. Оны шотландтық Argyll компаниясы өз машиналары үшін пайдаланды, кейіннен Bristol компаниясы радиалды ұшақ қозғалтқыштары үшін және Halford жобалаған Napier Sabre үшін қабылдады. Ол цилиндр осіне 90 градус бұрышпен орнатылған уақыт осінен эксцентрик арқылы басқарылатын бір жеңді қолданды. Механикалық тұрғыдан қарапайым және берік, Burt McCollum клапаны басқа жеңді клапан конструкцияларымен салыстырғанда майды тұтынуды азайтудың қосымша артықшылығына ие болды, сонымен бірге Knight жүйесінде құрылған жану камераларын және кең, бұрыс порттар аймағын сақтап қалды. Аз ғана конструкциялар цилиндрдің орнына цилиндр басында "манжет" жеңін қолданды, бұл дәстүрлі құлақшалы клапанды қозғалтқыштармен салыстырғанда "классикалық" орналасуды қамтамасыз етті. Бұл дизайнның жеңнің ішінде поршеньнің болмауының да артықшылығы болды, бірақ практикада бұл аз пайдалы болған сияқты. Алайда, бұл құрылым порттардың мөлшерін цилиндр басының шегімен шектеді, ал цилиндр жеңдерінде одан әлдеқайда үлкен порттар болуы мүмкін еді.

The first successful sleeve valve was patented by Charles Yale Knight, and used twin reciprocating sleeves per cylinder. It was used in some luxury automobiles, notably Willys, Stearns, Daimler, Mercedes Benz, Minerva, Panhard, Peugeot and Avions Voisin. Mors adopted double sleeve valve engines made by Minerva. The higher oil consumption was heavily outweighed by the quietness of running and the very high mileages without servicing. Early poppet valve systems required decarbonization at very low mileages and were prone to valve spring failure before the later advances in spring technology. The Burt McCollum sleeve valve was named for the two inventors who applied for similar patents within a few weeks of each other. The Burt system was an open sleeve type, driven from the crankshaft side, while the McCollum design had a sleeve in the head and upper part of the cylinder, and a more complex port arrangement (Source: 'Torque Meter' Magazine, AEHS). The design that entered production was more 'Burt' than 'McCollum.' It was used by the Scottish company Argyll for its cars, and was later adopted by Bristol for its radial aircraft engines and the Halford designed Napier Sabre. It used a single sleeve driven by an eccentric from a timing axle set at 90 degrees to the cylinder axis. Mechanically simpler and more rugged, the Burt McCollum valve had the additional advantage of reducing oil consumption (compared with other sleeve valve designs), while retaining the combustion chambers and big, uncluttered, porting area established in the Knight system. A small number of designs used a "cuff" sleeve in the cylinder head instead of the cylinder proper, providing a more "classic" layout compared with traditional poppet valve engines. This design also had the advantage of not having the piston within the sleeve, although in practice this appears to have had little practical value. On the downside, this arrangement limited the size of the ports to that of the cylinder head, whereas in cylinder sleeves could have much larger ports.

Чарльз Йель Найт

1901 жылы Найт ауамен салқындатылатын, бір цилиндрлі үш дөңгелекті машина сатып алды, оның шулы клапандары оны қынжырды. Ол одан да жақсы қозғалтқыш жасай аламын деп ойлады, және солай істеді. 1904 жылы ол қос жеңді принципті ойлап тапты. Чикаголық кәсіпкер Л. Б. Килборнның қолдауымен бірнеше қозғалтқыштар жасалды, содан кейін 1906 жылы Чикаго автосалонында көрсетілген "Silent Knight" тур машинасы жасалды. Найттың конструкциясында цилиндрдің екі темір жеңі болды, біреуі екіншісінің ішіне сырғанады, ал ішкі жеңде поршень орналасқан. Жеңдер экцентрикалық білікпен қозғалатын шағын біліктіктер арқылы басқарылды. Олардың жоғарғы жағында тесіктер жасалған. Бұл конструкция өте тыныш болды, ал жең клапандарына көп күтім қажет болмады. Дегенмен, жеңдердің бетіндегі қажетті дәлдік ұнтақтауға байланысты өндіріс құны жоғары болды. Сонымен қатар, жоғары жылдамдықтарда майды көп жұмсады және суық ауа райында іске қосу қиын болды. Ол бастапқыда АҚШ-та Knight Engine-ін сата алмады, бірақ Англияда ұзақ уақыт тұрып, Daimler компаниясының кеңінен дамуы мен жетілдіруіне қатысты, оған доктор Фредерик Ланчестер кеңесшілік етті. Нәтижесінде Daimler және бірнеше сәнді автомобиль фирмалары оның қымбат сыйлықақысын төлеуге дайын клиенттерге айналды. Ол бұл конструкцияға 1908 жылы Англияда патент алды. АҚШ-тағы патент 1910 жылы берілді. Лицензиялық келісімнің шарты бойынша "Knight" атауы автомобильдің атына қосылуы керек еді. Бірінші дүниежүзілік соғыстағы алғашқы британдық танктерде, соның ішінде Mark IV-те алты цилиндрлі Daimler жең клапанды қозғалтқыштары қолданылды. Қозғалтқыштардың түтін шығаруға бейімділігі және осылайша танктың орналасқан жерін ашып беруі салдарынан Гарри Рикардо шақырылды, ол Mark V танкысынан бастап жең клапанын ауыстырған жаңа қозғалтқыш ойлап тапты. Найттың технологиясын пайдаланған компаниялардың арасында Avions Voisin, Daimler (1909–1930 жылдар), оның ішінде V12 Double Six, Panhard (1911–1939), Mercedes (1909–1924), Willys (Willys Knight ретінде, сондай-ақ Falcon Knight), Stearns, Mors, Peugeot және Бельгияның Minerva компаниясы болды. Екінші дүниежүзілік соғыстың жеңімпаздары оларға салған шектеулердің нәтижесінде олар жең клапанды қозғалтқыштардың өндірісін тоқтатуға мәжбүр болды, барлығы отыздан астам компания. Itala компаниясы да "Avalve" машиналарында роторлық және жең клапандарымен тәжірибе жасады. Найт Америкаға оралғаннан кейін ол кейбір фирмаларды өзінің дизайнын пайдалануға көндірді; мұнда оның бренд атауы "Silent Knight" (1905–1907) болды. Сатудың артықшылығы – оның қозғалтқыштары стандартты клапандарға қарағанда тыныш болды. Олардың ең танымалдары Кливлендтегі F. B. Stearns компаниясы, ол Stearns Knight деп аталатын машинаны сатты, және Willys фирмасы Willys Knight деп аталатын машинаны ұсынды, ол басқа жең клапанды машиналардан әлдеқайда көп санда шығарылды.

In 1901 Knight bought an air cooled, single cylinder three wheeler whose noisy valves annoyed him. He believed that he could design a better engine and did so, inventing his double sleeve principle in 1904. Backed by Chicago entrepreneur L. B. Kilbourne, a number of engines were constructed, followed by the "Silent Knight" touring car, which was shown at the 1906 Chicago Auto Show. Knight's design had two cast iron sleeves per cylinder, one sliding inside the other with the piston inside the inner sleeve. The sleeves were operated by small connected rods actuated by an eccentric shaft. They had ports cut out at their upper ends. The design was remarkably quiet, and the sleeve valves needed little attention. It was, however, more expensive to manufacture due to the precision grinding required on the sleeves' surfaces. It also used more oil at high speeds and was harder to start in cold weather. Although he was initially unable to sell his Knight Engine in the United States, a long sojourn in England, involving extensive further development and refinement by Daimler supervised by their consultant Dr Frederick Lanchester, eventually secured Daimler and several luxury car firms as customers willing to pay his expensive premiums. He first patented the design in England in 1908. The patent for the US was granted in 1910. As part of the licensing agreement, "Knight" was to be included in the car's name. Six cylinder Daimler sleeve valve engines were used in the first British tanks in WW1, up to and including the Mark IV. As a result of the tendency of the engines to smoke and hence give away the tank positions, Harry Ricardo was brought in, and devised a new engine which replaced the sleeve valve starting with the Mark V tank. Among the companies using Knight's technology were Avions Voisin, Daimler (1909–1930s) including their V12 Double Six, Panhard (1911–39), Mercedes (1909–24), Willys (as the Willys Knight, plus the associated Falcon Knight), Stearns, Mors, Peugeot, and Belgium's Minerva company that was forced to stop their sleeve valve line of engines as a result of the limitations imposed on them by the winners of WWII, some thirty companies in all. Itala also experimented with rotary and sleeve valves in their 'Avalve' cars. Upon Knight's return to America he was able to get some firms to use his design; here his brand name was "Silent Knight" (1905–1907)—the selling point was that his engines were quieter than those with standard poppet valves. The best known of these were the F. B. Stearns Company of Cleveland, which sold a car named the Stearns Knight, and the Willys firm which offered a car called the Willys Knight, which was produced in far greater numbers than any other sleeve valve car.

Бёрт-Макколлум

Бёрт МакКоллумның жең клапаны, атауы екі инженердің тегінен шыққан, олар бірдей концепцияны бірнеше апта айырмашылығымен патенттеген – Питер Бёрт және Джеймс Гарри Кейли МакКоллум, патенттік өтініштері сәйкесінше 1909 жылдың 6 тамызы және 22 маусымында тіркелген. Шотландтық автомобиль өндірушісі Argyll компаниясында жұмыс істеген екі инженердің ойынша, бұл клапан бір жеңнен тұратын, оған жоғары-төмен және ішінара айналма қозғалыс берілген. Ол 1909 жыл шамасында жасалып, 1911 жылғы Argyll машинасына алғаш рет орнатылды. Argyll компаниясына 1900 жылы жасалған алғашқы инвестиция 15 000 фунт стерлинг болды, ал 1920 жылы Шотландиядағы керемет зауытты салуға 500 000 фунт стерлинг жұмсалды. Knight патенттерінің иелерімен болған сот процесі Argyll компаниясына 50 000 фунт стерлингке түскен шығын, мүмкін зауыттың уақытша жабылуының бір себебі болды. Argyll SSV патенттерін және басқаларын (патент GB118407) пайдаланған тағы бір автомобиль өндіруші Piccard Pictet (Pic Pic) болды. Луи Шевроле және басқалары 1923 жылы 8 литрлік SSV қозғалтқышы бар сәнді автомобиль шығару мақсатымен Frontenac Motors компаниясын құрды, бірақ АҚШ-тағы Argyll патенттерінің мерзімі шектеулі болғандықтан, бұл жоба өндіріске жетпеді. Бір жеңді клапандардың (SSV) ең үлкен жетістігі Bristol компаниясының ірі ұшақ қозғалтқыштарында байқалды, сондай-ақ Napier Sabre және Rolls Royce Eagle қозғалтқыштарында да қолданылды. SSV жүйесі Knight екі жеңді клапанымен байланысты жоғары май тұтынуды азайтты. Barr & Stroud Ltd (Аннисланд, Глазго) да SSV дизайнын лицензиялады және мотоцикл компанияларына сатылатын қозғалтқыштардың кіші нұсқаларын жасады. 1922 жылы Motor Cycle журналында жарияланған жарнамада Barr & Stroud өздерінің 350 см³ көлемді жең клапанды қозғалтқышын жарнамалады және оны ұсынатын мотоцикл өндірушілері ретінде Beardmore Precision, Diamond, Edmund және Royal Scot компанияларын атады. Бұл қозғалтқыш наурыз айындағы басылымда «Бёрт» қозғалтқышы деп сипатталған болатын. Grindlay Peerless 1923 жылы SSV Barr & Stroud өндірісіндегі 999 см³ көлемді V-тәрізді екі цилиндрлі қозғалтқыштың өндірісін бастады, кейіннен 350 см³ және 499 см³ көлемді бір SSV қозғалтқыштары да қосылды. Мотоциклдерге арналған қосымша бұрандаларымен танымал Вард Уоллес 1947 жылы 250 см³ көлемді бір цилиндрлі, ауамен салқындатылатын SSV қозғалтқышының сызбаларын ұсынды. Ұлыбританияда бірнеше шағын SSV көмекші қайық қозғалтқыштары мен электр генераторлары жасалды, олар бастапқыда «парафин» майын жағуға немесе қызғаннан кейін күрделі отынды жағуға дайындалды. Гарри Рикардоның 1927 жылы RAE зерттеу институтында жазған мақаласынан кейін көптеген жең клапанды ұшақ қозғалтқыштары жасалды. Бұл мақалада жең клапанының артықшылықтары сипатталды және құпсырмалы клапанды қозғалтқыштар 1500 а.к. (1100 кВт) қуатынан асып түспейді деп айтылды. Napier және Bristol ең қуатты екі поршеньді қозғалтқышты – Napier Sabre және Bristol Centaurus қозғалтқыштарын шектеулі көлемде өндіруге мүмкіндік беретін жең клапанды қозғалтқыштардың дамуын бастады. Continental Motors Company компаниясы Ұлы депрессия жылдары автомобильдерден пойыздарға, тіпті ұшақтарға дейін әртүрлі мақсаттар үшін бір жеңді клапанды қозғалтқыштардың прототиптерін жасады және оның өндірісі құпсырмалы клапанды қозғалтқыштарға қарағанда оңай және арзан болады деп есептеді. Continental компаниясының қаржылық қиындықтарына байланысты бұл қозғалтқыштардың ешқайсысы өндіріске енгізілген жоқ. ("Continental! Its motors and its people", William Wagner, Armed Forces Journal International and Aero Publishers, 1983) Барлық жең клапанды қозғалтқыштардың ең қуаттысы (бірақ ол өндіріске шығарылмаған) Rolls Royce Crecy V 12 (көрінісінде 90 градус V бұрышы бар), екі тактылі, тікелей инъекцияланған, турбокомпрессорлы (көлікпен тазартылған) 26,1 литрлік ұшақ қозғалтқышы еді. Ол өте жоғары нақты өнімділікке және таңқаларлықтай жақсы нақты отын тұтынуға (SFC) қол жеткізді. 1945 жылы бір цилиндрлі сынақ қозғалтқышы (Ricardo E65) су құю кезінде 5000 а.к. (192 а.к./литр) қуатын өндірді, ал толық V12 қозғалтқышы Гарри Рикардоның үлгісі бойынша шамамен бағаланған болуы мүмкін. Рикардо соғыс кезінде Rolls Royce (RR) компаниясының күш-жігеріне үнемі көңілі толмады. Hives & RR компаниясы Merlin, Griffon, Eagle және Whittle ұшақтарына көп көңіл бөлді, олардың барлығы нақты өндіріс мақсатына ие болды. Рикардо мен Тизард ақырында Crecy қозғалтқышы белгілі бір ұшаққа орнату үшін белгіленбесе, оған лайық дамуды ешқашан ала алмайтынын түсінді, бірақ 1945 жылы олардың «Спитфайр стероидтердегі» жеңілдетілген Crecy қозғалтқышымен жұмыс істейтін жылдам көтерілетін ұшақ концепциясы мақсатсыз ұшаққа айналды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін жең клапанының қолданылуы азайды. S V зерттеулеріне ерте қатысқан Рой Федден 1947 жыл шамасында жалпы авиацияға арналған бірнеше жазық алты цилиндрлі жең клапанды қозғалтқыштарды жасады. Одан кейін француз SNECMA компаниясы Bristol лицензиясы бойынша SSV қозғалтқыштарын өндірді, олар Noratlas көліктік ұшағына орнатылды, сондай-ақ испандық CASA компаниясының Azor көліктік ұшағына SSV Bristol қозғалтқыштары орнатылды. Bristol жең клапанды қозғалтқыштары соғыстан кейінгі әуе көлігінің өркендеу кезеңінде Vickers Viking және оған байланысты әскери Varsity және Valetta, Airspeed Ambassador, BEA компаниясының Еуропалық бағыттарында қолданылған Handley Page Hermes (және оған байланысты әскери Hastings), Short Solent және Bristol Freighter және Superfreighter ұшақтарында қолданылды. Centaurus сонымен қатар әскери Hawker Sea Fury, Blackburn Firebrand, Bristol Brigand, Blackburn Beverly және Fairey Spearfish ұшақтарында қолданылды. Бұрынғы құпсырмалы клапанның тығыздау және тозу мәселелері жақсартылған материалдардың қолданылуымен шешілді, ал үлкен клапандардың инерциялық мәселелері бірнеше кішкентай клапандарды пайдалану арқылы азайтылды, бұл ағын аумағын арттырды және массаны азайтты, сондай-ақ теріс клапанның ыстық нүктесін натрий салқындатылған клапандармен шешілді. Осы уақытқа дейін бір жеңді клапан қуатқа шаққандағы өнімділік бойынша құпсырмалы клапанға қарсы барлық сынақтарда жеңіске жетті. Жең клапанын дөңгелектеу үшін азоттандыру және соңғы жоңқалау қиындықтары оның коммерциялық қолданылуының аздығына себеп болуы мүмкін.

The Burt McCollum sleeve valve, having its name from the surnames of the two engineers that patented the same concept with weeks of difference, Peter Burt and James Harry Keighly McCollum, patent applications are of August 6 and June 22, 1909, respectively, both engineers hired by the Scottish car maker Argyll, consisted of a single sleeve, which was given a combination of up and down and partial rotary motion. It was developed in about 1909 and was first used in the 1911 Argyll car. The initial 1900 investment in Argyll was £15,000 and building the magnificent Scotland plant cost £500,000 in 1920. It is reported that litigation by the owners of the Knight patents cost Argyll £50,000, perhaps one of the reasons for the temporary shutdown of their plant. Another car maker that used the Argyll SSV patents, and others of their own (patent GB118407), was Piccard Pictet (Pic Pic); Louis Chevrolet and others founded Frontenac Motors in 1923 with the aim of producing an 8 L SSV engined luxury car, but this never reached production for reasons connected to the time limits to the Argyll patents in the USA. The greatest success for single sleeve valves (SSV) was in Bristol's large aircraft engines, it was also used in the Napier Sabre and Rolls Royce Eagle engines. The SSV system also reduced the high oil consumption associated with the Knight double sleeve valve. Barr and Stroud Ltd of Anniesland, Glasgow, also licensed the SSV design, and made small versions of the engines that they marketed to motorcycle companies. In an advertisement in Motor Cycle magazine in 1922 Barr & Stroud promoted their 350cc sleeve valve engine and listed Beardmore Precision, Diamond, Edmund, and Royal Scot as motorcycle manufacturers offering it. This engine had been described in the March edition as the 'Burt' engine. Grindlay Peerless started producing a SSV Barr & Stroud engined 999cc V twin in 1923. and later added a 499cc single SSV as well as the 350cc. Vard Wallace, known for his aftermarket forks for motorcycles, presented in 1947 drawings of a Single Cylinder, Air Cooled, 250 cc SSV engine. Some small SSV auxiliary boat engines and electric generators were built in the UK, prepared for burning 'paraffin' from start, or after a bit of heat up with more complex fuels. A number of sleeve valve aircraft engines were developed following a seminal 1927 research paper from the RAE by Harry Ricardo. This paper outlined the advantages of the sleeve valve and suggested that poppet valve engines would not be able to offer power outputs much beyond 1500 hp (1,100 kW). Napier and Bristol began the development of sleeve valve engines that would eventually result in limited production of two of the most powerful piston engines in the world: the Napier Sabre and Bristol Centaurus. The Continental Motors Company, around the years of the Great Depression, developed prototypes of single sleeve valve engines for a range of applications, from cars to trains to airplanes, and thought that production would be easier, and costs would be lower, than its counterpart poppet valve engines. Due to the financial problems of Continental, this line of engines never entered production. ('Continental! Its motors and its people', William Wagner, Armed Forces Journal International and Aero Publishers, 1983, )

Potentially the most powerful of all sleeve valve engines (though it never reached production) was the Rolls Royce Crecy V 12 (oddly, using a 90 degree V angle), two stroke, direct injected, turbocharged (force scavenged) aero engine of 26.1 litres capacity. It achieved a very high specific output, and surprisingly good specific fuel consumption (SFC). In 1945 the single cylinder test engine (Ricardo E65) produced the equivalent of 5,000 HP (192 BHP/Litre) when water injected, although the full V12 would probably have been initially type rated at circa Sir Harry Ricardo, who specified the layout and design goals, felt that a reliable 4,000 HP military rating would be possible. Ricardo was constantly frustrated during the war with Rolls Royce's (RR) efforts. Hives & RR were very much focused on their Merlin, Griffon then Eagle and finally Whittle's jets, which all had a clearly defined production purpose. Ricardo and Tizard eventually realized that the Crecy would never get the development attention it deserved unless it was specified for installation in a particular aircraft but by 1945, their "Spitfire on steroids" concept of a rapidly climbing interceptor powered by the lightweight Crecy engine had become an aircraft without a purpose. Following World War II, the sleeve valve became utilised less, Roy Fedden, very early involved in the S V research, built some flat six single sleeve valve engines intended for general aviation around 1947; after this, just the French SNECMA produced some SSV engines under Bristol license that were installed in the Noratlas transport airplane, also another transport aircraft, the Azor built by the Spanish CASA installed SSV Bristol engines post WWII. Bristol sleeve valve engines were used however during the post war air transport boom, in the Vickers Viking and related military Varsity and Valetta, Airspeed Ambassador, used on BEA's European routes, and Handley Page Hermes (and related military Hastings), and Short Solent airliners and the Bristol Freighter and Superfreighter. The Centaurus was also used in the military Hawker Sea Fury, Blackburn Firebrand, Bristol Brigand, Blackburn Beverly and the Fairey Spearfish. The poppet valve's previous problems with sealing and wear had been remedied by the use of better materials and the inertia problems with the use of large valves were reduced by using several smaller valves instead, giving increased flow area and reduced mass, and the exhaust valve hot spot by Sodium cooled valves. Up to that point, the single sleeve valve had won every contest against the poppet valve in comparison of power to displacement. The difficulty of Nitride hardening, then finish grinding the sleeve valve for truing the circularity, may have been a factor in its lack of more commercial applications.

Найт-Аргилл патенттік ісі

1911 жылы Аргилл автокөлігі шыққанда, Найт және Килборн компаниясы дереу Аргиллке қарсы 1905 жылғы патентті бұзғаны үшін сотқа шағымданып, іс қозғады. Бұл патент бір қозғалмалы гильзасы бар қозғалтқышты сипаттады, ал сол кездегі Daimler қозғалтқыштары 1908 жылғы Knight патентіне негізделген, онда екі қозғалмалы гильзасы болған. Сот процесінің барысында 1905 жылғы нұсқаулыққа сәйкес қозғалтқыш жасалды, бірақ ол RAC стандарты бойынша белгіленген ат күшінің бөлшегіне ғана жетті. Бұл факті және басқа да заңдық және техникалық аргументтер судьяны 1912 жылдың шілдесінің соңында бастапқы Knight патентінің иелерінің Аргилл дизайнын қамтитын басым құқықтары бар деген талабын қабылдамауға итермеледі. Knight патент иелерінің талаптарына байланысты сот процестеріне кеткен шығындар Шотландиядағы Argyll компаниясының банкротқа ұшырауына маңызды үлес қосты.

Қазіргі қолданысы

Алма клапан заманауи материалдардың, жоғары инженерлік дәлдіктің және құрылыс техникасының арқасында қайта қолдануға кірісті, нәтижесінде өте аз май шығаратын алма клапан жасалды. Дегенмен, ең озық қозғалтқыш зерттеулері Ванкель сияқты ішкі жану қозғалтқыштарының басқа түрлерін жетілдіруге бағытталған. Майк Хьюленд өзінің ассистенті Джон Логанмен, сондай-ақ тәуелсіз түрде Кит Даквортпен бірге Косворт DFV қозғалтқыштарын алмастыру мүмкіндігін қарастырғанда, бір цилиндрлі жеңді клапанды сынақ қозғалтқышымен тәжірибе жүргізді. Хьюленд 500 см³ көлемді бір цилиндрлі қозғалтқыштан 177–205 г/жл/сағ (0,39–0,45 фунт/жл/сағ) нақты отын тұтынумен алынғанын мәлімдеді, қозғалтқыш креозотта жұмыс істей алады және жеңге арнайы майлау жүйесі қажет емес. Жеңді клапан форматын қолданатын ерекше төрт тактілі модельдік қозғалтқыш – британдық RCV сериясының "SP" модельдік қозғалтқыштары, олар цилиндр қаптамасының "төменгі" бөлігінде (іс жүзінде цилиндрдің артқы жағында) бұрыштық тістік арқылы қозғалатын айналмалы цилиндр қаптамасын пайдаланады; және одан да ерекшесі, айналмалы цилиндр қаптамасының біртұтас бөлігі ретінде жасалған винт білігі, әдетте цилиндр басы болатын жерден шығып, тік осьтің айналу жылдамдығымен салыстырғанда 2:1 айналымдар қатынасын қамтамасыз етеді. Осы фирманың "CD" сериялы модельдік қозғалтқыштары дәстүрлі тік бір цилиндрлі қозғалтқышты пайдаланады, онда винтті тікелей айналдыру үшін коленвал қолданылады, сонымен қатар айналмалы цилиндр клапаны да қолданылады. Алғашқы Чарльз Найт жасаған жеңді клапанды автомобильдік қозғалтқыштармен салыстырғанда, RCV жеңді клапанды модельдік қозғалтқышы, егер модельдік қозғалтқыштар үшін қолданылатын отында кастор майы (отын құрамындағы 15% максимумның 2-4% шамасында) болса, қозғалтқыш жұмыс істеу кезінде пайда болатын "лак" айналмалы цилиндр клапаны мен цилиндр/бас құймалары арасында жақсы пневматикалық тығыздама жасауға мүмкіндік береді, бұл қозғалтқыш іске қосылғанда қалыптасады. Тағы бір концепция – Айналмалы қаптамалы қозғалтқыш, онда жең клапанының тозуға және сүрткілуге қарсы артықшылықтары дәстүрлі қозғалтқыш конструкциясында пайдаланылады. Ауыр дизель қозғалтқыштары үшін шамамен 40% сүрткілудің төмендеуі туралы хабарланды. Сонымен қатар, осы компания әскери дрондарға, портативті генераторларға және газон шабу машиналары сияқты жабдықтарға арналған үлкен қозғалтқыштарды жеткізе алады.

The sleeve valve has begun to make something of a comeback, thanks to modern materials, dramatically better engineering tolerances and modern construction techniques, which produce a sleeve valve that leaks very little oil. However, most advanced engine research is concentrated on improving other types of internal combustion engine designs, such as the Wankel. Mike Hewland with his assistant John Logan, and also independently Keith Duckworth, experimented with a single cylinder sleeve valve test engine when looking at Cosworth DFV replacements. Hewland claimed to have obtained from a 500 cc single cylinder engine, with a specific fuel consumption of 177–205 g/HP/hr (0.39–0.45 lb/HP/hr), the engine being able to work on creosote, and with no specific lubrication supply for the sleeve. An unusual form of four stroke model engine that uses what is essentially a sleeve valve format, is the British RCV series of "SP" model engines, which use a rotating cylinder liner driven through a bevel gear at the cylinder liner's "bottom", which is actually at the aft end of the cylinder; and, even more unusually, have the propeller shaft—as an integrally machined part of the rotating cylinder liner—emerging from what would normally be the cylinder head, which in this design is placed at the extreme front of the engine, achieving a 2:1 gear reduction ratio compared to the vertically oriented crankshaft's rotational speed. The same firm's "CD" series of model engines use a conventional upright single cylinder with the crankshaft used to spin the propeller directly and also use the rotating cylinder valve. As a parallel with the earlier Charles Knight designed sleeve valved automotive powerplants, any RCV sleeve valved model engine that is run on model glow engine fuel using castor oil (about 2% to 4% content) of the maximum 15% content lubricant in the fuel allows the "varnish" created through engine operation to provide a better pneumatic seal between the rotating cylinder valve and the unitized engine cylinder/head castings, initially formed while the engine is being broken in. Another concept, the Rotating Liner Engine, has been developed, where the wear and friction benefit of the sleeve valve is exploited in a conventional engine layout. A friction reduction of the order of 40% has been reported for a heavy duty diesel. The same company can also supply somewhat larger engines for use in military drones, portable generators and equipment such as lawn mowers.

Булы қозғалтқыш

Кейде, бірақ нәтижесіз, бу машиналарында, мысалы, SR Leader класындағы локомотивтерде, иінді клапандар қолданылған.