Vad är en hylsventil?

Hylsventilen var ett populärt alternativ till tallriksventiler i förbränningsmotorer i början till mitten av 1900-talet. Systemet använde en portad, rörlig hylsa placerad mellan kolven och cylinderväggen och roterades eller flyttades upp och ned av ett växel- eller kamaxeldrivet ställdon. Portarna inskurna i hylsan motsvarade inlopps- och utloppsportar i cylinderväggen. Hylsans rörelse riktade antingen in hylsan och cylinderportarna för att möjliggöra gas- eller bränsleflöde eller blockerade dem för att täta cylindern för kompression och förbränning. Trots detta ventilsystems tendens att konsumera stora mängder motorolja, erbjöd det flera anmärkningsvärda fördelar jämfört med tallriksventilsystem från den eran.

Hylsventilen föddes 1904 av missnöje från en Charles Yale Knights sida med dagens bullriga tallriksventilmotorer. Han började uppfinna en förbränningsmotor som innehöll ett par glidhylsor inuti cylindern som innehöll kolven. Hylsorna drevs av kamaxelstyrda vevstakar och gled upp och ner för att rikta in eller stänga hylsan och cylinderportarna. Bränsle och avgaser drogs in och tvingades ut ur motorn via dessa portar vid lämpliga punkter i förbränningscykeln. ”Silent Knight”-motorn visade sig vara tyst och effektiv även om den var en enorm konsument av motorolja.

Andra ingenjörer började snart kopiera och förbättra utformningen av ventilhylsan. Burt McCollum-designen avvek från originalet genom att den innehöll en enkel hylsa som kombinerade upp- och nedåtverkan med en partiell rotation av hylsan. Denna design förlitade sig på en växeldriven excentrisk kam för att ge hylsrörelsen. Inte bara förbättrade den enkla hylsan konstruktionens prestanda som helhet utan botade också till stor del problemet med överdriven oljeförbrukning. Enkelhylsventilen användes flitigt i stora radiella flygplansmotorer fram till introduktionen av jetmotorer på 1950-talet.

Hylsventilsystemet erbjöd flera distinkta fördelar jämfört med dåtidens motorer utrustade med tallriksventiler. Den volymetriska effektiviteten var mycket högre på grund av de stora ventilportarna som resulterade i förbättrad total effekt och effektivitet. Storleken på de kombinerade portöppningarna var också ganska lätt att kontrollera vid olika motorvarvtal vilket gjorde motorn mer effektiv över ett bredare varv per minut (RPM) område. De aerodynamiska egenskaperna hos bränsle-/luftinlopps- och avgasutloppsvägarna förbättrades också, vilket ledde till ytterligare förbättringar i prestanda. Avsaknaden av luftventiler och kamenheter strömlinjeformade också motorns huvuddesign och gjorde därmed hela enheten lättare och mer kompakt.