Spørg en ingeniør

Hvad er funktionen af en hydraulisk bypass-ventil?

De er afgørende mekanismer til at kontrollere væskers flow og tryk…

Af Sarah Jensen

Det sidste, du ønsker, der skal ske midt i en køretur på tværs af landet – eller en tur til markedet i nabolaget – er en lækage af bremsevæske. Heldigvis er din bil udstyret med en hydraulisk bypass-ventil, der omdirigerer bremsevæske, hvis du mister trykket i dine forbremser, så du kan komme sikkert til standsning.

“Dine forbremser står for størstedelen af bremsningen, så hvis en lækage i dit bremsesystem forårsager et tryktab, kan du også miste al din bremsekraft”, siger Amos Winter, der er postdoc-forskningsassistent ved Singapore University of Technology and Design-MIT International Design Center, og som vil blive ansat på Institut for Maskinteknik til sommer. “Den hydrauliske bypass-ventil i systemet, der forbinder de forreste og bageste bremser, omdirigerer bremsevæsken til de bageste bremser, hvis der opstår tryktab, så du stadig kan standse din bil.”

Bypass-ventilen udløses af en fjederbelastet mekanisme, der åbner, når væsketrykket bliver for højt eller for lavt, siger Winter. Så længe trykket er det samme på både indgangs- og udgangssiden af fjederen, forbliver kontakten lukket. Men hvis trykket øges for meget på den ene side, bliver fjederen komprimeret, hvilket får kontakten til at åbne.

Det er det samme princip som driften af en regulator på en dykkerflaske, siger Winter. “Når du suger ind for at trække vejret, sænker du trykket i mundstykket”, forklarer han. “Det virker på en membran, der åbner en ventil, så luften strømmer fra tanken ind i dine lunger. Når du puster ud, lukker det ventilen og lader luften flyde ud i vandet.”

Bypass-ventiler er vigtige i ethvert system, hvor der pumpes vand eller olie igennem, for at opretholde et jævnt tryk og holde systemet i drift. Især entreprenørmaskiner er afhængige af bypass-ventiler for at afhjælpe trykopbygningen. “Hvis du betjener en skovllæsser”, forklarer Winter, “åbner du en ventil, der pumper olie ind i den arm, der løfter et stykke beton. Du lukker den ventil, når du er færdig, men pumpen kører stadig og forsøger at pumpe væske ind i en lukket ventil.” Hvis olien ikke kan flyde nogen steder hen, kan den skabe for højt tryk, hvilket kan føre til en motor, der går i stå – eller til en eksplosion. Men før det sker, åbner bypass-ventilen for at lufte trykket ud og lede olien tilbage til pumpens reservoir.

Ingeniørområder som maskin- og flydesign og væskedynamik anvender bypass-ventilteknologi, ligesom Winters forskningskoncentrationer, mobilitetshjælpemidler til brug i barske miljøer og undervandsgravningsteknologier. “Bypassventiler er grundlæggende til for at ventilere tryk,” siger han. “Hydrauliske systemer arbejder ved 2.000 pund pr. kvadrattomme, og man ønsker ikke, at noget sådant skal sprænges.”

Tak til 30-årige Matt Miller fra Derby, England, for dette spørgsmål.

Posted: 27. marts 2012