Будьте всегда 120 на 70!

Содержание

Впускной и выпускной клапан: описание, характеристика

Главное отличие впускного клапана от выпускного — диаметр тарелки: у впускного она больше. Почему? Потому что всасывание воздуха из атмосферы в цилиндр под действием разрежения происходит с меньшей скоростью, чем выталкивание его из цилиндра поршнем.

Все просто: количество воздуха (или топливовоздушной смеси) — одинаковое, а скорость — разная. Соответственно, там, где скорость ниже, отверстие шире, а закрывающая его тарелка — больше в диаметре. 

Все это справедливо для тех клапанных механизмов, где впускных и выпускных клапанов — равное количество — по одному или по два. Впрочем, есть моторы с нечетным количеством клапанов: два впускных + один выпускной или три впускных + два выпускных. Тут все наоборот: диаметр тарелок выпускных клапанов будет больше, чем у впускных, ибо производитель компенсировал низкую скорость всасывания добавлением одного «лишнего» отверстия, а не увеличением диаметра. Подробнее о соотношении клапанов и цилиндров можно прочитать в соответствующей статье.

Второе важное отличие в конструкции клапанов — их рабочая температура. Впускные клапаны работают при 350-500 градусах, а вот выпускным тяжелее — раскаленные отработавшие газы нагревают их до 700-900 градусов. Поэтому, соответственно, выпускные клапаны часто делают более жаропрочными.

Головки (или тарелки) впускного и выпускного клапанов могут быть как одинакового диаметра, так и разного. (на автомобилях устаревших марок с малым перекрытием клапанов) -моё прим. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Например, размеры клапанов двигателя автомобиля ГАЗ-53А: диаметр головки впускного клапана 47 мм, а выпускного 36 мм. В дизеле КамАЗ-740 диаметр тарелки впускного клапана 51 мм, а выпускного 46 мм. Впускной большой выпускной маленький.

Выпускной клапан двигателя

Выпускной клапан — элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя. Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала. Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокера, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление, которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря». Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

Выпускной клапан работает в крайне сложных условиях. Отработавшие газы вызывают сильную коррозию выпускных клапанов. Если топливо сгорает в камере не полностью, тогда это может привести к прогару клапана. Регулировка клапанного механизма является важной процедурой в процессе эксплуатации ДВС. Раннее закрытие выпускного клапана может привести к быстрому его прогару.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск и т.д.

Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания. Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов.

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Выпускной клапан также может иметь дополнительную защиту, которая способна значительно продлить срок службы элемента. Единственным недостатком можно считать конечное удорожание производства детали.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

  • лазерное легирование;
  • метод плазменно-порошковой наплавки;
  • наплавка токами высокой частоты;

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

Впускной клапан двигателя

Впускной клапан — элемент механизма газораспределения ДВС, который отвечает за пропуск в рабочую камеру сгорания топливно-воздушной смеси или только воздуха (для дизельных ДВС или моторов с непосредственным впрыском). Впускной клапан ГРМ осуществляет открытие доступа в цилиндр двигателя, а затем перекрывает доступ перед тем моментом, когда начнется такт сжатия.

Впускные клапаны изготавливают из особой стали. К такой стали для изготовления клапанов двигателя внутреннего сгорания выдвигаются отдельные требования:

  • высокая твердость поверхности;
  • достаточная теплопроводность материала;
  • узкий коэффициент термического расширения;
  • противостояние разъедающему влиянию продуктов сгорания;
  • возможность противостоять регулярным динамическим нагрузкам при высоком нагреве;

Дополнительные требования к стали для клапанов предполагают отсутствие эффекта закаливания в момент охлаждения клапана после работы в условиях высоких температур. Это означает, что при остывании сталь не должна становится хрупкой. Данным требованиям на 100% не соответствует ни одна из разработанных сегодня марок стали.

Клапаны ДВС изготавливают из высоколегированных сильхромов, что позволяет указанной детали работать в условиях высочайшего нагрева. Такой подход обеспечил нужную прочность клапана, а также возможность элемента противостоять коррозионным процессам, которые активно прогрессируют в среде его работы при высоких температурах около 600 — 800 °C.

Клапаны размещают под определенным углом (30-45 градусов) по отношению к вертикальной оси. Отличием впускного клапана от выпускного является то, что его тарелка имеет больший диаметр сравнительно с тарелкой выпускного клапана. Такое различие вызвано тем, что момент открытия впускного клапана происходит именно тогда, кода в камере сгорания появляется разрежение. В момент выпуска в цилиндре имеет место повышение давления.

Разрежение в цилиндре на впуске уступает давлению по силе на такте выпуска. Для максимально качественного и полного наполнения рабочей топливно-воздушной смесью на впуске необходимы клапана с большей пропускной способностью. Такая пропускная способность реализована посредством увеличения диаметра тарелки впускного клапана или количества впускных клапанов.

Тарелка впускного клапана со стороны рабочей камеры сгорания плоская, а со стороны распределительного вала получает форму конуса. Данный конус еще называется фаской. В момент закрытия впускного клапана фаска прилегает к седлу клапана, которое также представляет собой коническое отверстие в ГБЦ.

Точность посадки впускного клапана обеспечена благодаря использованию направляющей втулки. В указанную втулку вставляется стержень клапана, а сама втулка называется направляющей клапана. Направляющие клапанов запрессованы в корпус ГБЦ, а также дополнительно зафиксированы посредством стопорного кольца.

Современные силовые агрегаты имеют тенденцию к увеличению количества впускных клапанов на цилиндр для улучшения пропускной способности, повышения эффективности наполнения цилиндра рабочей топливно-воздушной смесью и улучшения мощностных и других характеристик ДВС.

Клапан получает внутреннюю и наружную пружины. Данные цилиндрические пружины закрепляют на стержне клапана. Открытие впускного клапана на такте впуска становится возможным благодаря тому, что усилие от кулачка распределительного вала передается на рокера (толкатель). Конструкция современных ДВС подразумевает прямое воздействие кулачка распредвала на клапан. Пружины клапана плотно закрывают (прижимают) клапан обратно после того, как рокер сбегает с толкателя или стержень клапана прекращает контактировать с кулачком распредвала.

Между распределительным валом (его кулачком) и стержнем клапана (его торцевой частью) имеется конструктивный зазор. Такой зазор (может находиться на отметке 0,3-0,05 мм) создан для компенсации теплового расширения впускного клапана.

Открытие и закрытие впускных клапанов в четко определенный момент становится возможным благодаря угловому положению распредвала, которое в точности совпадает с аналогичным положением коленчатого вала ДВС. Получается, положение распредвала в момент открытия впускных клапанов строго соответствует положению коленвала. Конструкции двигателей могут отличаться, количество распредвалов может быть разным.

Впускной клапан начинает приоткрываться немного раньше того момента, когда поршень окажется в ВМТ (высшая мертвая точка). Это означает, что в самом начале такта впуска (когда поршень начинает опускаться вниз), впускной клапан уже немного открыт. Такое решение называется опережением открытия клапана. Различные модели силовых агрегатов имеют разное опережение, а рамки колебаний находятся в пределах от 5-и до 30-и градусов.

Закрытие впускного клапана осуществляется с небольшой задержкой. Клапан закрывается в тот момент, когда поршень в цилиндре оказывается в нижней мертвой точке и далее начинается движение вверх. Цилиндр продолжает наполняться и после начала движения поршня вверх. Такое явление происходит в результате инерционного движения во впускном коллекторе.

Основными неисправностями, которые напрямую связаны с клапанами ДВС, являются: загибание клапанов, зарастание клапанов нагаром и прогар клапана. Загибание клапанов чаще всего происходит по причине обрыва ремня ГРМ. Не менее часто гнет клапана и при неправильно выставленных метках в процессе замены приводного ремня ГРМ. Менять ремень ГРМ и выставлять метки на шкивах распредвала и коленвала нужно с повышенным вниманием.

Неисправностью клапанного механизма становится образование нагара на впускных и выпускных клапанах, что проявляется в повышенном шуме в процессе работы и падении мощности ДВС. Характерно появление металлического стука в области клапанной крышки на ГБЦ, а также проблемы с клапанами выявляют по хлопкам во впускном и выпускном коллекторе.

Нагар на клапанах и седлах не позволяет элементам плотно прилегать друг к другу, что ведет к потере необходимого показателя компрессии в двигателе. Снижение компрессии означает потерю мощности ДВС. Сильный нагар также приводит к перегреву и прогару клапана.

Неисправность пружин клапана может привести к деформации ГБЦ и заеданию стержня в направляющей клапана. Неправильный тепловой зазор между рычагом и стержнем приводит к сильному стуку клапанов. В таком случае необходимо немедленно заниматься выставлением требуемого производителем теплового зазора. Автолюбители называют эту процедуру регулировкой клапанов. Регулировать клапана нужно с определенной периодичностью в процессе эксплуатации мотора, а также если указанная возможность отрегулировать клапана двигателя изначально предусмотрена конструктивно.

Впускной клапан

Впускной клапан газораспределительного механизма открывает доступ в цилиндр топливо-воздушной смеси и прекращает доступ перед началом такта сжатия. В случае с дизельным двигателем клапан пропускает в камеру сгорания только воздух.

При обрыве ремня ГРМ впускные клапана «зависают», так как распредвал перестает вращаться. Тарелки клапанов, оказавшихся открытыми, ударяются о поверхность цилиндра

Клапана располагаются под углом от 30 до 45 градусов относительно вертикальной оси. Тарелка впускного клапана больше, чем у выпускного. Разница обусловлена тем, что в момент открытия впускного клапана в камере сгорания образуется разрежение, а в момент выпуска — повышенное давление. Сила разрежения ниже силы давления, поэтому для впуска требуются клапана с большей поверхностью головки, чтобы обеспечить пропускание необходимого объема топливо-воздушной смеси.

Устройство впускного клапана

Состоит клапан из тарелки и стержня. Плоская со стороны камеры сгорания тарелка впускного клапана имеет конусную форму со стороны распредвала (фаску). При полном закрытии она плотно прилегает к «седлу» (коническому отверстию) в головке блока цилиндров. Точную посадку впускного клапана обеспечивает направляющая втулка, в которой перемещается стержень клапана. Она запрессована в корпус головки блока цилиндров и зафиксирована стопорным кольцом.

Современная тенденция в конструировании ГРМ — увеличение количества впускных клапанов на один цилиндр. Это позволяет увеличить пропускную способность цилиндра и повысить мощность двигателя

Впускной клапан имеет внутреннюю и наружную цилиндрические пружины, которые крепятся на стержне клапана.

В действие впускной клапан приводится рычагом (рокером) от кулачка распределительного вала, или, в большинстве современных двигателей непосредственно давлением кулачка. Пружина обеспечивает постоянный контакт стержня впускного клапана с концом рокера или с кулачком.

Между кулачком распределительного вала и торцом стержня клапана конструктивно закладывается зазор. Это дает возможность компенсировать тепловое расширение впускного клапана. Величина такого зазора составляет 0,3-0,05 мм.

Принцип работы впускного клапана

Своевременное открытие и закрытие впускного клапана обеспечивает угловое положение распределительного вала, точно синхронизированного с таким же угловым положением коленчатого вала. То есть, угловое положение одного строго соответствует определенному угловому положению другого.

В зависимости от модели двигателя, впускных клапанов может быть и несколько на один цилиндр.

Для радикального изменения опережения открытия клапанов необходимо приобрести комплект спортивных распредвалов

Прежде, чем поршень достигнет высшей мертвой точки, начинает открываться впускной клапан — то есть, при такте впуска, к началу движения поршня вниз, клапан уже приоткрыт. Для разных моделей двигателей существует свое опережение открытия клапана. Пределы колебаний составляют 5-30 градусов.

А вот закрытие впускного клапана происходит с некоторой задержкой, после того как поршень достигает нижней мертвой точки и начинает движение вверх. Заполнение цилиндра продолжается даже после начала движения. Это происходит вследствие инерции во впускном коллекторе.

Характерные поломки впускных клапанов

Безусловно, самой распространенной поломкой клапанов необходимо признать их загибание в результате обрыва ремня ГРМ. То же самое может произойти и без обрыва, если заменой ремня занимался непрофессионал, ошибочно выставивший метки на шкивах коленвала и распредвала (или распредвалов). Особенно опасны обрывы для современных сложных двигателей, оснащенных механизмом изменяемых фаз газораспределения и прочими высокотехнологичными системами.

Еще одна распространенная неисправность клапанного механизма зарастание впускных и выпускных клапанов нагаром. Как правило, определить проблему можно на достаточно ранней стадии по снижению мощности и хлопкам во впускном и выпускном трубопроводах, металлическому стуку в головке блока цилиндров и падению мощности двигателя.

Отложение нагара на седлах и клапанах препятствует их плотному прилеганию и уменьшает компрессию. Вследствие этого уменьшается и мощность двигателя. Поломки пружин могут вызвать неплотное прилегание клапана к седлу и приводить к деформации головки блока цилиндров, образованию раковин или заеданию стержня. Большой тепловой зазор между рычагом и стержнем клапана также ведет к появлению резкого металлического стука и падению мощности двигателя.

Материалы для производства клапанов

Для изготовления впускных клапанов используется хромистая сталь, обладающая стойкостью против коррозии в газовых средах при температурах свыше 550 °C. Этот вид стали достаточно хрупок.

Впускные и выпускные клапаны автомобильных двигателей имеют тарельчатую форму. Клапан открывается под действием клапанного механизма, управляемого эксцентриковым кулачком. Работа кулачка синхронизирована с положением поршня и периодом вращения коленчатого вала.

В связи с этим они изготавливаются из более стойких материалов, чем впускные клапаны, и соответственно стоят дороже.

Направляющая втулка клапана расположена соосно с седлом клапана, так чтобы между рабочей фаской клапана и седлом обеспечивался герметичный газонепроницаемый контакт. Рабочая фаска клапана и седло скошены под углом 30° или 45°. Это номинальные значения угла фаски. Фактические значения могут на один-два градуса отличаться от номинальных. Клапаны и седла клапанов, используемые в большинстве двигателей, имеют номинальный угол фаски, равный 45°. Клапан прижимается к седлу под действием пружины. Пружина удерживается на стержне клапана (некоторые автомеханики называют его штоком клапана) опорной тарелкой пружины, которая, в свою очередь, контрится на стержне клапана замком (сухариками). Для демонтажа клапана необходимо сжать пружину и снять сухарики. После этого можно снять пружину, манжету, и вынуть клапан из головки.

Всесторонние испытания показали, что между различными геометрическими параметрами клапанов существуют оптимальные соотношения. В двигателях с цилиндрами внутренним диаметром от 3 до 8 дюймов (от 80 до 200 мм) для впускного клапана оптимальным будет диаметр головки, составляющий приблизительно 45% внутреннего диаметра цилиндра. Оптимальный диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 38% внутреннего диаметра цилиндра. Впускной клапан должен быть больше по размеру, чем выпускной, чтобы пропускать ту же массу газа. Больший по размеру впускной клапан управляет низкоскоростным потоком разреженного газа. В то же время выпускной клапан управляет высокоскоростным потоком сжатого газа. С таким потоком в состоянии справиться клапан меньшего размера. Вследствие этого диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 85% диаметра головки впускного клапана. Для нормального функционирования диаметр головки клапана должен составлять приблизительно 115% диаметра клапанного окна. Клапан должен быть достаточно большим, чтобы перекрывать окно. Высота подъема клапана над седлом составляет примерно 25% диаметра головки.

Конструкции клапанов автомобиля

Головки клапанов авто (автомеханики часто называют их тарелками) могут иметь различную конструкцию, они могут быть как жесткими, так и эластичными. Жесткая головка обладает высокой прочностью, сохраняет форму и обладает высокой теплопроводностью. Она также отличается более высокой износоустойчивостью. Эластичная головка, в свою очередь, способна приспосабливаться к форме седла. Поэтому эластичный клапан надежно запечатывает окно, но перегревается, а изгибы при посадке в седло, когда клапан адаптируется к его форме, могут привести к его разрушению. В конструкции клапанов широко используется головка, над лицевой поверхностью которой выступает небольшая шляпка. Такой клапан обладает достаточно небольшим весом, высокой прочностью и теплопередачей, и чуть более высокой ценой. Эластичные головки чаще встречаются у впускных клапанов, а жесткие — у выпускных.

Попадание холодного воздуха на горячие выпускные клапаны сразу после остановки двигателя может привести к серьезным повреждениям клапанов. В двигателях, оснащенных выпускными коллекторными головками и/или прямоточными глушителями, холодному воздуху открыт прямой доступ к выпускным клапанам. Резкое охлаждение может вызвать коробление и/или образование трещин в клапане. В холодную ветреную погоду, когда ветер вдувает холодный наружный воздух прямо в систему выпуска отработавших газов, такие условия — не редкость. Противоточные глушители с длинными выхлопными трубами и каталитическим нейтрализатором отработавших газов снижают опасность возникновения такой ситуации.

Материалы из которых изготавливаются клапаны

Сплавы, материалы из которых изготавливаются выпускные клапаны автомобиля, состоят главным образом из хрома, обеспечивающего высокую жаростойкость, с небольшими добавками никеля, марганца и азотных соединений. Если требуется придать клапану особые характеристики, то он подвергается термообработке. Если конструкция клапана из однородного материала не может обеспечить необходимую прочность и жаростойкость, то его изготавливают сварным — из двух различных материалов. После обработки место соединения частей клапана невозможно различить. Головки клапанов изготавливаются из специальных сплавов, обладающих жаростойкостью, прочностью, коррозионной стойкостью, стойкостью к воздействию окиси свинца и высокой твердостью. Головки привариваются к стержням, изготовленным из материалов, обладающих высокой износостойкостью. В клапанах, предназначенных для работы в особо тяжелых условиях, на рабочую фаску головки и верхушку стержня впускного клапана автомобиля направляются твердосплавные материалы типа стеллита. Стеллит представляет собой сплав никеля, хрома и вольфрама и является немагнитным материалом. В тех случаях, когда необходимо повысить коррозионную стойкость, клапан алитируется. Алитирование рабочей фаски снижает ее износ при использовании неэтилированного бензина. На поверхности клапана формируется пленка окиси алюминия, предотвращающая приваривание стальной фаски клапана к чугунному седлу.

Клапаны с полым стержнем и деформацией седла

В некоторых типах особо мощных двигателей используются выпускные клапаны с полым стержнем, заполненным металлическим натрием. Натрий при нагреве клапана до рабочей температуры расплавляется, превращаясь в жидкость. Этот расплав плещется в канале стержня и отводит тепло от головки клапана в стержень. Далее тепло передается через направляющую втулку клапана и поглощается системой охлаждения. Монолитная конструкция впускного и выпускного клапана при правильном выборе материалов обеспечивает, как правило, хорошие эксплуатационные характеристики автомобильных двигателей.

Клапан прижимается к седлу рабочей фаской, герметично закрывая камеру сгорания. Седло обычно формируется как элемент конструкции в отливке чугунной головки блока цилиндров — такое седло называется встроенным седлом. Седла обычно подвергаются индукционной закалке, чтобы можно было использовать неэтилированный бензин. Это обеспечивает замедление износа седел в процессе эксплуатации двигателя. В процессе износа седла клапан все глубже садится в него — утапливается. В тех случаях, когда коррозионная стойкость и износостойкость должны быть особенно высокими, всегда используются вставные седла. В алюминиевых головках седла и направляющие втулки клапанов — только вставные. Необходимо отметить, что в алюминиевых головках рабочая температура седел выпускных клапанов на 180°Ф (100°С) ниже, чем в чугунных. Вставные седла используются в качестве спасительной меры при восстановлении сильно поврежденных встроенных седел клапанов.

Деформация седла является основной причиной преждевременного выхода из строя клапанов. Деформация седла клапана может быть обратимой — как результат воздействия высокой температуры и давления, или необратимой — как результат действия внутренних механических напряжений. Механическое напряжение — это сила, действующая на тело, которая стремится изменить его форму.

Чем отличается впускной клапан от выпускного – АвтоТоп

Если вы разрабатываете головку блока цилиндров для получения максимальной мощности, то не будет никаким сюрпризом, что основной целью является максимальный поток. Это, кроме всего прочего, требует использования клапанов большего размера, которые могут быть физически установлены в камеры сгорания. Это требует решения, как лучше всего разделить имеющееся пространство между впускными и выпускными клапанами. Другими словами, что лучше: большой впускной и маленький выпускной клапан, оба клапана одинакового размера или большой выпускной и маленький впускной клапан? Прежде всего, можно подумать, что большой выпускной клапан — это тот путь, которым нужно идти; ведь отработанные газы, без сомнения, занимают больший объем, чем газы, втянутые в цилиндр через впускную систему. Однако, когда мы касаемся мощности, действует другое «железное» правило: легче опустошить цилиндр, чем наполнить его.
Годы экспериментов показали, что оптимальный размер выпускного клапана должен составлять примерно около 75% от впускного или, если точнее, поток через него должен составлять примерно 75% потока через впускной клапан. Это правило применяется только тогда, когда диаметры комбинируемых клапанов равны общему имеющемуся пространству в камере, т.е. клапаны почти касаются друг друга, как часто бывает в гоночных двигателях. Если используются клапаны с размерами, меньшими, чем максимальные, а мощность не является основной целью, то баланс между потоками впускного и выпускного каналов не так критичен.

Самое простое правило, которому нужно следовать: если основным требованием является мощность, то следуйте нормальному соотношению 0,75:1. Это правило можно изменить в тех случаях, когда двигатель оснащен системой турбонаддува или впрыска закиси азота. Для этих систем требуется обеспечение большего потока выхлопных газов и может успешно использоваться соотношение диаметров выпускного и впускного клапанов, составляющее 0,9:1 (поток выхлопных газов составляет 90% от потока впускаемой смеси) или даже больше.

К сожалению, установка увеличенных выпускных клапанов имеет «ловушку», которая обычно не связана с увеличением размеров впускных клапанов. Водяная рубашка внутри головки блока цилиндров расположена рядом с седлами выпускных клапанов. Это помогает поддерживать клапаны и седла холодными, но часто препятствует установке клапанов максимального размера. Вдобавок, тонкие отливки и большое количество тепла (побочный продукт высокой мощности) могут привести к образованию трещин в седлах, и это обычно укорачивает срок службы головки блока.

Замечание. Когда главной целью конструктора является экономия, а не мощность, размер выпускного клапана может быть увеличен до соотношения 0,75:1 даже при увеличении диаметра впускного клапана. Когда поток выпускного канала увеличивается, то пробег и срок службы двигателя будут улучшены. Однако здесь есть предел, как и во всем. Выпускные клапаны, размер которых превышает 90 — 95% от размера впускного клапана, дают очень маленькую дополнительную топливную экономию, и так как они используют пространство, обычно отдаваемое впускным клапанам, то потенциал по мощности будет уменьшен.

Для работы автомобиля используется два клапана. Первый, впускающий топливную смесь в цилиндр, – это впускной клапан; другой, который выпускает переработанный воздух из мотора, – это выпускной клапан. Важно, чтобы эти два устройства были открыты и закрыты в нужное время, неважно на каком уровне движения авто, тогда можно говорить об эффективности мотора.

ДВС состоит из распредвала и коленвала, а также поршневой системы. Распределительный вал вращается благодаря цепям, ремням или нескольким шестеренкам (в зависимости от типа ГРМ). Именно эти соединения служат для синхронной работы всего механизма клапанов.

Верхнее положение вала

В зависимости от конструкции силового агрегата, вал может быть расположен, либо вверху над блоком, либо внутри него. Рассмотрим сначала первый случай.

Благодаря верхнему положению вала другие детали взаимосвязаны с цилиндрами или толкателями.

Принцип работы следующий: то, что толкает, касается детали, которая в это время передает энергию детали, а ей удается опереться о ножку клапана, он держится при помощи пружинки, отличающейся силой, приподнятым, то есть он закрыт.

В описанной системе, распредвал, находящийся в двигателе наверху, работает благодаря приводу, имеющему зубчатые зацепы. Также видно, что кулачки и устройство толкателей, находящихся прямо над двумя затворами, связаны между собой.

Давление толкателя, оказываемое на кулачок, побуждает деталь, на которой держится клапан, ослабить пружинку. Далее, когда вал вращается, пружина делает ход и становится на свое место, тогда происходит закрытие клапана.

Именно эта конструкция позволяет работать двигателю, который оснащен верхним расположением клапанного механизма.

Двигатель, имеющий один вал распределителя

Существуют двигатели внутреннего сгорания, не имеющих толкатели, поэтому для открытия и закрытия затворов используется распределительный вал в виде одинарного типа. Называется эта конструкция – однораспредвальный двигатель. Там детали клапана помещаются в головке. Конструкция имеет мало подвижных частей, именно это способствует ее надежности, позволяя действовать даже тогда, когда скорость автомобиля на пределе. При этом материал, из которого изготавливаются запчасти – металл (специальный сплав).

Для более эффективной работы мотора между элементами должно быть свободное пространство – зазор. Если зазоры между затворной ножкой, кулачком или коромыслом отсутствуют, тогда система будет работать на износ, вызвав серьезные повреждения.

Также стоит отметить, что излишние зазоры приведут к тому, что клапан совершит открытие раньше времени, а закрытие позже. Таким образом, сила ДВС будет снижена, а под высоким давлением затворов ход будет осуществляться шумнее.

Если же зазор будет мал, то и давление станет меньше, это приведет к тому, что ход затвора станет весьма затруднительным, тем самым автомобиль будет терять мощность.

Есть такие двигатели внутреннего сгорания, которые работают автоматически, сами подстраивая затворы под нужное действие. Для этого нужно обильное количество смазочной жидкости, ведь именно под ее давлением будет работать система клапанов.

Вал вместе с толкателями внутри блока

При таком положении конструкции клапанов, то есть когда она располагается внутри системы цилиндров, толкающее устройство может оказывать воздействие на деталь, непосредственно касающуюся клапана, которая его открывает. Это считается более выгодным положением, чем предыдущее, которое было рассмотрено выше. Ведь, используя много подвижных частиц, ход автомобиля уменьшается на порядок. В результате чего, впускной клапан и выпускной клапан имеют меньшее давление, что снижает на порядок мощность двигателя внутреннего сгорания.

Сравнивая дальше, можно увидеть, что ДВС, который содержит вал вверху, а также штанги распределительного вала, которые располагаются в головке цилиндра, имеет больший ход. Когда вал вращается, то затвор может открыться или закрыться под давлением хода вала. Служит для открывания и закрывания клапанов толкающее устройство, а также коромысло вместе со штангой. Благодаря пружине клапан держится в закрытом положении.

То, сколько зубчиков на звезде, которая расположена в цепи ведущего вала, определяет мощность давления кулачка на деталь, касающуюся клапана, которое способствует открыванию затворов. При этом зубчиков на шестеренке распредвала меньше раза в два, это приводит к тому, что вал вращается с несколько меньшей скоростью, чем сам двигатель внутреннего сгорания.

ДВС с одним валом

Есть такие модели ДВС, способствующие прямому воздействию кулачков на рычаги, они обычно выполняются небольшими, и их еще называют пальцами. В таком двигателе внутреннего сгорания материал затворов тщательно продуман. В нем не так много составляющих, играющих роль в открывании и закрывании заслонок. Так в частности, ход автомобиля полностью зависит от кулачков, воздействующих сразу на короткие детали, открывающие или закрывающие клапаны.

Как видим, в такой системе мало сложностей с точки зрения техники, к тому же в такой конструкции малый вес. В ней совершенно нет штанг, которые выступают как толкатель и коромысло, которое на это провоцирует толкающее устройство, оказывая на него давление.

Материал цепи, которая способствует правильному расположению вала на звезде, влияет на то, что она часто виснет.

Стержнем решения такой проблемы будет необходимость добавить несколько небольших звезд, а также натяжения короткой цепи. Еще применяют ремешки, которые являются нерастягиваемыми, их материал – это резина. Внутри каждого такого маслоупорного ремня есть звездочки, которые способствуют вращению распределительного и коленчатого вала.

Устройство клапанного механизма

Как мы уже поняли, двигатель внутреннего сгорания способствует тому, что клапаны в цилиндры ДВС впускают горючую смесь, если это бензиновое топливо, или воздух, если это дизельное топливо, а также выпускают их наружу. Поэтому есть два клапана, каждый из которых может открыться или закрыться в свое время под давлением кулачков.

Давление, оказываемое на стержни во время касания его кулачком в двигателе, имеющем сгорание горючей смеси или воздуха, смешанного с дизелем, способствует тому, что стержень, удерживающий клапан, выполненный из качественного материала, имеет хороший ход.

То, что ход идет ровно у конструкции с клапанами, говорит о правильном материале, из которого выполнена конструкция.

Наличие необходимых зазоров в металлическом материале детали стержня, на котором держится вся конструкция, способствует быстрому открыванию и закрыванию затворов. Выходит, что благодаря качественному материалу осуществляется лучшая работа мотора.

Современные детали мотора имеют правильный материал, который способствует простоте в конструкции, стоят они мало, ремонт требуется редко, а надежность конструкции на высшем уровне. Если же случается поломка, детали следует ремонтировать, либо полностью менять. Речь идет о распределительном вале, втулках направляющих, толкателе и пружине.

Еще поговорим напоследок о том, как размещаются затворы:

  1. Распределительный вал может находиться внизу относительно штанги клапана.
  2. Наличие у стержня рычажного толкателя.
  3. Распределительный вал находится вверху, а клапаны приводятся в движение благодаря коромыслу, воздействующему на толкатель.
  4. Затвор находится в верхней части двигателя, и вал оказывает на него воздействия сразу через толкатель, то есть без коромысла.

Заключение

Теперь можно подвести итоги того, как работает механизм с клапанами. Кулачок способствует передаче усилия толкателю, который в свою очередь благодаря небольшому зазору оказывает влияние на клапан, который либо открывается, либо закрывается. После того, как масло было вобрано в полость затвора, который потом впрыскивает его в цилиндр, затвор закрывается. В итоге масло при очередном такте уходит, поэтому следует снова его вобрать в себя, это уже происходит на следующем такте.

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Впускной клапан большого диа­метра — увеличение количества впускаемого воздуха

Пружина с переменным шагом навивки

Двойная пружина

В четырехтактных бензиновых и дизельных двигателях клапаны располагаются в головке цилиндров. Через впускные клапаны проходит только смесь воздуха и топлива, поэтому они подвергаются воздействию более низких температур, чем выпускные клапаны. У впускного клапана тарелку делают большего диаметра, чем у выпускного, так как давление на впуске меньше давления на выпуске. Двигатели разных моделей отличаются количеством клапа­нов. Двигателям с двумя и более впускными клапанами свойственно лучшее наполнение цилиндров. Дополнительный впускной клапан увеличивает проходное сечение впускных каналов, следовательно, в цилиндр поступает больше топливовоздушной смеси. То же самое касается и выпускных клапанов: два клапана на выпуске позволяют увеличить вы­пускные каналы, что облегчает выход отработавших газов из цилиндра. Клапан подверга­ется очень значительным нагрузкам даже при нормальном режиме работы двигателя. Для повышения стойкости клапана к износу, прожиганию и коррозии его поверхность подвер­гается специальной обработке. Так, например, впускные клапаны изготавливаются из стали с хромом или кремнием для повышения их износостойкости и коррозионной стойкости или магния и никеля для повышения прочности. Выпускные клапаны сделаны из сплавов на основе никеля. Клапан состоит из двух частей: стержня и тарелки. Клапан установлен в отверстии в головке цилиндров. Тарелка плотно прилегает к седлу. В процессе работы головка цилиндров нагревает седло. Часть тепла передается стержню клапана, а от него — направляющей втулке, поэтому стержень является самой холодной частью клапана. Седло клапана и направляющая втулка охлаждаются жидкостью, протекающей по рубашке вокруг впускных каналов. Открываясь и закрываясь, клапан поворачивается на небольшой угол, поэтому каждый раз он садится на новое место.

Какой клапан больше впуск или выпуск – АвтоТоп

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Впускной клапан большого диа­метра — увеличение количества впускаемого воздуха

Пружина с переменным шагом навивки

Двойная пружина

В четырехтактных бензиновых и дизельных двигателях клапаны располагаются в головке цилиндров. Через впускные клапаны проходит только смесь воздуха и топлива, поэтому они подвергаются воздействию более низких температур, чем выпускные клапаны. У впускного клапана тарелку делают большего диаметра, чем у выпускного, так как давление на впуске меньше давления на выпуске. Двигатели разных моделей отличаются количеством клапа­нов. Двигателям с двумя и более впускными клапанами свойственно лучшее наполнение цилиндров. Дополнительный впускной клапан увеличивает проходное сечение впускных каналов, следовательно, в цилиндр поступает больше топливовоздушной смеси. То же самое касается и выпускных клапанов: два клапана на выпуске позволяют увеличить вы­пускные каналы, что облегчает выход отработавших газов из цилиндра. Клапан подверга­ется очень значительным нагрузкам даже при нормальном режиме работы двигателя. Для повышения стойкости клапана к износу, прожиганию и коррозии его поверхность подвер­гается специальной обработке. Так, например, впускные клапаны изготавливаются из стали с хромом или кремнием для повышения их износостойкости и коррозионной стойкости или магния и никеля для повышения прочности. Выпускные клапаны сделаны из сплавов на основе никеля. Клапан состоит из двух частей: стержня и тарелки. Клапан установлен в отверстии в головке цилиндров. Тарелка плотно прилегает к седлу. В процессе работы головка цилиндров нагревает седло. Часть тепла передается стержню клапана, а от него — направляющей втулке, поэтому стержень является самой холодной частью клапана. Седло клапана и направляющая втулка охлаждаются жидкостью, протекающей по рубашке вокруг впускных каналов. Открываясь и закрываясь, клапан поворачивается на небольшой угол, поэтому каждый раз он садится на новое место.

Для начала расскажу в чем преимущество ГБЦ (головки блока цилиндров) с 4 клапанами на 1 цилиндр в сравнении с 2 клапанами. Расположение двух впускных и двух выпускных клапанов в камере сгорания позволяет увеличить площадь клапана (клапанов), но вопреки тому, что многие считают, это не реальная причина в превосходстве. Для примера, давайте сравним 1.7 литра Lotus/Ford Twin Cam раллийный двигатель (2 распредвала, 4 цилиндра, 8 клапанов). Впускной клапан имеет размер 43 мм (площадь -14.45 см2)

И знаменитый двигатель, разработанный гоночным инженером Кейтом Даквортом (один из основателей компании Cosworth, название Cosworth родилось из объединения фамилий (COStin and duckWORTH). Cosworth являлся подразделением Ford Motor Company, но на данный момент приобретён Джеральдом Форсайтом и Кевином Колховеном).

Раллийный двигатель Cosworth BDA 1.7 литра (2 распредвала, 4 цилиндра, 16 клапанов) Размер впускных клапанов 31 мм, площадь клапанов на впуске составляет 15 см2 – что является очень близко к площади впускного клапана мотора Lotus/Ford Twin Cam (14.5 см2).

Оба двигателя были разработаны для гонок и выдавали максимальную мощность на 8000 оборотах; 190 сил Cosworth и 170 сил Lotus/Ford . В ралли автомобили с двигателем Cosworth были всегда намного быстрее (на любом покрытии) из-за того, что этот мотор имел на 1000 оборотов более широкий диапазон мощности и значительно лучше не только на верхах, но и на низких оборотах. А причина в том, что имея практически идентичную площадь клапанов двигатель Cosworth имеет на 44% больше клапанную щель при любом подъеме клапанов. По этой причине моторы с 4 клапанами на цилиндр используют распредвалы с менее широкой полной фазой (duratoin), а это в свою очередь улучшает средний диапазон без ущерба для максимальной мощности.

Чтобы это лучше понять почему на 44% больше, предлагаю рассмотреть иллюстрацию которая использовалась в посте о распредвалах (Распредвал часть 2)

В первой части мы остановились на геометрии седла клапана.

Геометрия седла клапана

Основной закон – седло впускного клапана, это номер 1, от чего зависит эффективность ГБЦ пока клапан не будет иметь подъем 0.18 (18%) от его диаметра, а на стороне выпуска еще больше, до 0.35 от диаметра выпускного клапана.

Однофасочное седло с углом 45* градусов имеет эффективность 56% при подъеме клапана 6.35 мм. Если выполнить правильную трех-фасочную, четырех или даже пяти-фасочную геометрию седла то эффективность реально повысить до 84% (средние значения от 76% до 84%). Стандарт трех-фасочная геометрия (наиболее популярная) 45* — запорная фаска, 30* — верхняя, соединяет основную фаску с днищем камеры сгорания. Нижняя фаска имеет угол 60* соединят 45* с горлом канала.

На этой схеме указаны размеры, как для впускного, так и выпускного каналов хорошо работающие и дающие великолепный результат. Также указаны оптимальные размеры клапанов (впуск и выпуск). Как вы заметили, на выпуске, запорная фаска седла шире, это необходимо чтобы обеспечить хороший теплоотвод от тарелки клапана. Выпускной клапан при этом имеет более узкую 45* фаску, что необходимо для борьбы с образованием нагара. Переход от запорной фаски седла к каналу осуществляется широкой 60- градусной нижней фаской, многие специалисты используют дополнительно для 4-х – 5-ти фасочной геометрии седла канала еще фаски с углом 75* (80 градусов) которые более плавно соединяют запорную фаску с каналом.

Очень большой положительный эффект на продувку дает дополнительная 30* фаска на клапанах

Очень важно не только угол (об это ниже) но позиция, расположение клапана в седле и ширина запорной фаски

Для впуска многие специалисты любят совмещать седло, как можно выше (в направлении камеры сгорания) с клапаном. На выпуске такое расположение неприемлемо, это сильно ухудшит надежность и может привести к прогару клапана – по центру то что надо.

Ширина запорной фаски, на впускном канале оптимальным является 1.0 мм – 1.55 мм. Более узкая фаска, в основном улучшает продувку канала, но при этом ухудшает прочность, надежность. Выпускные каналы работают при экстремально высоких температурах, поэтому им необходима более широкая запорная фаска, для того чтобы увеличить пятно контакта и лучше отводить тепло через седло канала (оптимальные размеры указаны на схеме).

Для примера привожу результаты которые были получены на сток 1.6 литра двигателе с размером впускного клапана 35.5 мм при проведении выше указанных процедур

Результат – плюс 14 CFM, это даст прибавку в мощности более 10 сил.

Альтернативные углы геометрии седла канала

45* градусов запорная фаска седла впускного клапана наиболее используемая, но часто используют и другие углы. Для примера, если у вас задушен мотор, вам надо больше воздуха (flow) не важно, что результат даст только пиковую мощность на 9000 оборотах – используется угол 50-55*, такой угол дает наилучшую продувку при высоком подъеме клапана т.к. позволяет сделать более плавное соединение с максимально возможно увеличенным горлом канала. Такие углы применяют инженеры при постройки гоночным моторов 358- ci V8 для NASCAR.

Плюсы – максимальные показатели продувки при высоко поднятом клапане, минусы – пиковая мощность и самое главное, чем больше угол (больше 45*) запорной фаски, тем меньше прочность, намного хуже надежность. Для турбо моторов такой вариант ПРОСТО НЕ ПРИЕМЛЕМ из-за высоких температур. Если Вы строите мотор рассчитанный на высокие обороты, то лучшие результаты (из-за реверса потока воздуха) дает верхняя (top cut) фаска не 30*, а 38* градусов

Если ваш мотор очень голодный до воздуха или вы желаете существенно улучшить характеристики ГБЦ не на высоких оборотах, то есть хороший вариант – использовать 30⁰ запорную фаску на седле впускного клапана. Предлагаю этот вариант рассмотреть более подробно

Как видно из рисунка, при одинаковом подъеме, клапанная щель при использовании запорной фаски с углом 30* больше, а значит и количество воздуха будет поступать больше (а это то, что надо для повышения момента). Такое улучшение на впуске мы имеем в плоть до подъема клапана 7.5 мм, максимальная прибавка составляет более 20% при подъеме клапана 1.25-2.5 мм. Такая геометрия дает эффект, при малых подъемах клапана, более большого канала (и конечно и размера клапана) но только при этом низы и середина не ухудшается, а только улучшается.

Это похожий эффект, как при использовании распредвала с большим подъемом, как вы помните я описывал, что сам по себе подъем кулачка не увеличивает максимальное значения проходящего потока воздуха при подъеме выше 0.25 от диаметра клапана, но сильно увеличивает наполнение при малом подъеме. Происходит это за счет увеличения скорость подъема клапана и не более.

Встречается много серийных машин с такой геометрией седла клапана, да, наверное, все дизельные двигателя работают на такой геометрии, но встречаются и бензиновые моторы. На первый взгляд это все кажется просто, но на самом деле есть и сложности (решаемые).

С одной стороны, чем меньше угол, тем лучше клин, который улучшает герметичность пары седло-клапан, но при этом, чем более плоское седло, тем больше проявляется тенденция, что клапан на высоких оборотах начнет отпружинивать при закрытии. Однозначно, чем более плоский угол запорной фаски седла канала, тем лучше продувка, наполнение (flow) при небольших подъемах клапана, но без серьезного изучения этого вопроса ситуация может только ухудшится при использовании распредвалов с подъемом кулачка выше 12 мм. Если ваша цель высокие обороты (8000+++) и распредвал с высоким подъемом кулачка 12.5++мм – 50*-55* градусов угол запорной фаски решит проблему отпружинивания клапана и как следствие больше мощность.

На данной картинке указано схематично, как сделать седло впускного канала с углом 30*

Такая геометрия седла впускного клапана дает потрясающие результаты на продувочном стенде, но скорее всего возникнут проблемы с герметичностью (клапан-седло) на оборотах намного выше 5000. Особенно это проявляется на высоко форсированных моторах, которые испытывают проблему с высокой температурой клапана при максимальных нагрузках и как следствие деформация (изгиб клапана при закрытии в следствии его расширения). По этой причине такую геометрию не рекомендуется использовать на выпускном седле клапана.

Есть несколько вариантов решения этой проблемы (ВЫСОКАЯ температура клапана, расширение –деформация). Один из вариантов нанести на лицевой стороне тарелки впускного клапана канавку. Вот вариант как это сделать

Так же не будет лишним использовать клапанные пружины на 10% жестче, чем необходимо для седла с углом 45*. При использовании такого метода David Vizarrd’s – известный американский спец в области постройки гоночных моторов (кстати, он проводит очень полезные семинары, как готовить ГБЦ) делал великолепные гоночные моторы.

Другой вариант – использование специального термо покрытия на клапана, которое снижает температуру последнего (значительно)

Вообще, проблема с клапанами при высокой температуре частое явление даже на сток моторах, особенно турбо версии. При их тюнинге, часто этот вопрос остается забытым, а это не только деформация и как следствие плохая герметичность, пропуски зажигания, детонация, такое часто встречается к примеру на европейских моторах VAG 2.0 turbo TSI – накачав мотор супер прошивками от Брендовых тюнерских фирм, но при этом не позаботившись об охлаждении воздуха, мотора и т.д. как решение пытаются эту проблему решить заменой клапанных пружин на более жесткие. Ну да ладно, это у же не по теме

Выпускной клапан – элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя.

Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала. Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокер, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление, которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря». Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск и т.д.

Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания. Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов.

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

  • лазерное легирование;
  • метод плазменно-порошковой наплавки;
  • наплавка токами высокой частоты;

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

Назначение впускного клапана двигателя. Материалы изготовления клапанов, стержень, тарелка, седло клапана. Основные неисправности клапанного механизма.

Как самому определить прогар клапана двигателя. Основные симптомы погоревшего клапана, точное выяснение причин троения мотора. Диагностика, полезные советы.

Назначение клапана ГРМ. Впускной и выпускной клапаны, устройство и особенности детали. Схемы компоновки и привод клапанов двигателя внутреннего сгорания.

Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе.

Назначение газораспределительного механизма. Составные элементы ГРМ на четырехтактном поршневом двигателе, отличительные особенности конструкции механизма.

Принцип действия системы изменения фаз газораспределения VVT. Гидроуправляемая муфта, ступенчатое регулирование VVTL-i, VTEC. Электромагнитный привод ГРМ.

Клапан двигателя

Клапан – деталь газораспределительного механизма. Клапанный механизм (механизм привода клапанов) является составной частью газораспределительного механизма (ГРМ).

ГРМ бывает нижнеклапаннымм и верхнеклапаннымм. Современные силовые агрегаты повсеместно имеют верхнее расположение клапанов.

Клапан реализует прямую подачу в цилиндры определенной порции топливно-воздушной смеси или только воздуха, а также осуществляет выпуск отработавших газов. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания для нормальной работы требуется не менее двух клапанов на один цилиндр.

Клапаны бывают двух видов, что зависит от их прямой функции:

  • впускной клапан;
  • выпускной клапан;

Сегодня на современные моторы устанавливаются клапаны тарельчатого типа, которые имеют стержень. Устройство клапана включает в себя так называемую тарелку клапана. Наиболее распространенная конструкция ДВС получила клапаны, которые находятся в головке блока цилиндров (ГБЦ). То место, где клапан контактирует с ГБЦ, получило название седло клапана. Седло клапана ДВС стальное или чугунное, запрессовано в головку блока цилиндров.

Максимально качественное наполнение цилиндра двигателя топливно-воздушной смесью или воздухом  требует того, чтобы диаметр тарелки впускного клапана был больше, чем у выпускного клапана. Впускные и выпускные клапаны имеют определенные отличия по этой причине. Впускной клапан зачастую получает больший диаметр своей тарелки. Это сделано для того, чтобы улучшить  наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью или только воздухом.

Что касается выпускного клапана, в увеличении диаметра его тарелки необходимость также присутствует. Это необходимо для лучшей очистки цилиндров от продуктов сгорания. Отметим, что размер тарелки впускного и выпускного клапанов ограничен размерами самой камеры сгорания, которая изготовлена в ГБЦ. Качественное наполнение цилиндров и очистка реализуются не путем увеличения диаметра тарелки одного клапана, а путем установки большего количества клапанов на один цилиндр.

Клапаны ДВС в процессе работы мотора испытывают серьезные механические и тепловые нагрузки. По этой причине их изготавливают из особых жаростойких и износостойких металлических сплавов. Кромка тарелки клапана может быть усиленной, иногда сама тарелка усиливается при помощи керамического напыления. Что касается стержня, то для впускного клапана предусмотрен цельнометаллический стержень. Выпускной клапан имеет полый стержень, дополнительно получает натриевое наполнение для улучшения охлаждения тарелки клапана.

Повышенное внимание уделяется вопросу охлаждения именно выпускных клапанов, особенно для производительных силовых агрегатов. Выпускные клапана подвержены тепловой нагрузке намного больше впускных. Как уже было сказано, клапаны в таких моторах имеют полый стержень, который внутри наполнен натрием. Такое решение является эффективным способом охлаждения. Указанный натрий при выходе мотора на рабочую температуру плавится внутри полого стержня клапана, а затем в расплавленном виде течет. Так осуществляется перенос избытков тепла от разогретой тарелки клапана к его стержню.

Место прилегания тарелки клапана к блоку называется фаской. Для того чтобы фаска не страдала от скопления нагара, а также было реализовано равномерное распределение тепла, в конструкции клапанного механизма используются решения для вращения (проворачивания) клапана в процессе работы ДВС.

Современное устройство наиболее распространенного двигателя предполагает схему с четырьмя клапанами, что означает наличие двух впускных и двух выпускных клапанов на каждый отдельный цилиндр. В момент открытия (клапан опускается) впускного клапана образуется кольцевой проход. Через этот проход между тарелкой клапана и седлом клапана в цилиндр попадает топливно-воздушная смесь или только воздух. От площади проходного сечения будет зависеть эффективность наполнения цилиндра, что далее влияет на показатели производительности при рабочем ходе поршня.

Могут также встречаться двухклапанные, трехклапанные и пятиклапанные схемы устройства ГРМ. В первом случае используется только один впускной и один выпускной клапан на цилиндр. Для трехклапанных схем характерно наличие двух впускных и одного выпускного клапана. Схема на пять клапанов означает, что стоят три впускных и два выпускных клапана. Количество клапанов на цилиндр зависит от общего размера камеры сгорания конкретного двигателя, реализации привода клапанов, степени форсировки мотора, а также ряда других факторов.

Открытие клапана реализовано при помощи нажатия на  клапанный стержень. За открытие отвечает привод клапана. Указанный привод обеспечивает передачу усилия от распределительного вала (распредвала). В современных двигателях используются две базовые схемы привода клапанов: привод посредством гидравлических толкателей клапана и реализация привода при помощи роликовых рычагов.

Закрытие клапана в процессе работы ДВС осуществляется при помощи специальной пружины определенной жесткости. Жесткость такой пружины должна быть ограниченной, чтобы не создавать больших ударных нагрузок на седла клапанов. Сила воздействия пружины заставляет тарелку клапана герметично перекрывать впускной или выпускной канал. Пружина клапана крепится на стержне посредством тарелки клапанной пружины и сухарей. Во время работы мотора, особенно под нагрузкой, могут возникать резонансные колебания на клапанах. Для устранения этого нюанса могут быть установлены сразу две клапанные пружины с разнонаправленными витками.

Жесткость таких пружин меньше по сравнению с решениями, которые получили только по одной пружиной. Использование двух пружин подразумевает то, что они навиты в разные стороны. Это сделано для предотвращения заклинивания клапана в результате поломки одной пружины. Так инженеры исключили риск попадания витков одной пружины клапана между витками другой. Для уменьшения трения клапанный механизм конструктивно имеет вышеупомянутые ролики (роликовый рычаг), которые находятся на толкателях и рычагах привода клапанов.

Читайте также

Впускные и выпускные клапаны | Тюнинг ателье VC-TUNING

При разработке головке цилиндров очень важно получить не только максимальную мощность, но и большой поток. При этом в камеры сгорания должны быть установлены максимально большие клапаны. Размер клапанов ограничивается только размером камеры, куда они будут установлены. 

При этом следует максимально практично распределить пространство камеры сгорания между выпускным и впускным клапаном. Поэтому попробуем разобрать, что более целесообразно: клапаны одинакового размера или один из клапанов больше второго. 
 
Решение этого вопроса лежит в принципе действия клапанов. Выпускной клапан используется для выхода отработанных газов из системы. А из-за того, что объем таких газов больше, чем тех, которые были втянуты в систему, то большой выпускной клапан – это вполне рациональное решение. Но не стоит забывать, что для опустошения цилиндра необходимо больше мощности, чем для его наполнения. Доказано, что наилучшее соотношение размеров впускного и выпускного клапанов – это 4:3. Следовательно, и соотношение потоков через данные клапана аналогично их размерам. Данное правило используется в том случае, если клапаны занимают все пространство камеры сгорания, то есть для автомобилей, главная задача которых выдавать большую мощность. 

А для автомобилей, мощность для которых не является основным приоритетом, клапаны имеют меньший размер и не занимает все пространство камеры сгорания. Поэтому соблюдения этого соотношения размеров впускного и выпускного клапана не насколько важно. 
 
Правило 4:3 можно игнорировать, если не требуется максимальная мощность автомобиля, а также, если в нем используется турбонаддув и система впрыска закиси азота. Для таких автомобилей рекомендуется применять соотношение 10:9. При необходимости соотношение может быть изменено в пользу выпускного клапана. 
 
Однако выпускной клапан повышенного размера устанавливается также с впускным клапаном обычного размера. Дело в том, что внутри головки блока находится водяная рубашка, расположенная возле седел выпускного клапана. Именно она дает возможность клапанам не нагреваться. Однако именно из-за этого довольно часто невозможно установить клапаны во всем объеме камеры сгорания. А из-за тепла, которое выделяется при больших мощностях, снижается долговечность головки, а седла быстрее изнашиваются. 
 
В том случае, если не требуется высокая мощность двигателя, а основная цель – это экономия топлива, можно увеличить размер выпускного клапана по сравнению с размером впускного. Такое соотношение достигает 0,75 к 1. К тому же при таком соотношение значительно возрастает долговечность мотора. Однако не стоит забывать, что при чрезмерном увеличении этого соотношения в пользу выпускных клапанов экономия топлива снижается, так же как и мощность двигателя.

Как определить какой клапан впускной, а какой выпускной? фото

Как определить какой клапан впускной, а какой выпускной? фото

0

609

около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Ответы (13)

выпускной больше, а еще можно по отходящим каналам, к выпускной трубе например

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

большая шляпа у выпускново

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

смотри куда коллектор подходит

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

1 впускной а 2 соотвественно!

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Выпускной больше и нагар присутствует.

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Впускной большой выпускной маленький.

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

выпускные -всегда большего диаметра

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

клапана, которые «смотрят» на выпускной коллектор (каналы клапанов за тарелками выходят на фланец выпускного коллектора — на выхлоп) — выпускные,
и соответственно канал впускного коллектора (от карбюратора или системы впрыска) — впускные

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

парень с токими вопросами лучше вобще не лазить в движок.

0

ответ написан около 3лет назад

Дядя, тебе с твоей писаниной нужно к репетитору по рус. яз походить

0

комментарий написан около 3лет назад

Войдите что бы оставлять комментарии

Впускные клапана всегда были больше

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

вы че афигели? , впуск всегда больше диаметром чем выпуск.

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Выпускной меньшего размера. Впускной большего. Впускной чистый, выпускной весь в «корке»Впускной смотрит на всасывающий коллектор, выпускной смотрит на выхлопной коллектор. Пожалуй вот и всё!

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

пидары

0

ответ написан около 3лет назад

0 комментариев

Войдите что бы оставлять комментарии

Оставить ответ

Войдите, чтобы написать ответ

PPT — Впускные и выпускные клапаны Презентация PowerPoint, скачать бесплатно

  • Впускные и выпускные клапаны Глава 12- стр. 322-359

  • Конструкция головки цилиндров Эта чугунная или алюминиевая головка имеет двухклапанные камеры сгорания. некоторые 3, 4 или 5 клапанов • Болты к платформе блока цилиндров • Покрывают и закрывают верхнюю часть цилиндров • Камеры сгорания — это небольшие карманы, образованные в головке цилиндров • сгорание происходит в этих небольших карманах

  • Головка цилиндров Камеры сгорания содержат наконечник свечи зажигания и седла клапанов • Впускные отверстия • Направляют воздух (дизельный двигатель) или воздух и топливо (бензиновый двигатель) в камеру сгорания • Выхлопные отверстия • Выводят сгоревшие газы из камеры сгорания • Направляющие клапана • малые отверстия в головке блока цилиндров для клапанов • клапаны скользят в этих направляющих • седла клапанов • обработанные поверхности в отверстиях портов камеры сгорания 9000 6

  • Детали головки цилиндров Когда клапан закрыт, он уплотняется относительно седла клапана

  • Конструкция клапана • В автомобильных двигателях обычно используются тарельчатые клапаны — из специальной закаленной стали или нержавеющей стали • Некоторые штоки клапанов лучше хромированы устойчивы к износу — также титан (для нагрева — веса) • В верхних частях штока клапана прорезаны канавки для держателей — седло контактов поверхности клапана • Клапаны работают очень горячими (от 1500 до 4000 град.) и нуждаются в охлаждении — через шток клапана и седло (в закрытом состоянии)

  • Наконечник клапана Канавки под стопор клапана Шток Головка клапана Граница поверхности Детали клапана Фланец

  • Клапаны Откройте и закройте порты в цилиндре головка

  • Конструкция клапана A. Полированный впускной клапан B. Стандартный выпускной клапан C. Полый выпускной клапан заполнен натрием для охлаждения D. Впускной клапан обычно имеет большую головку

  • Клапаны, заполненные натрием • Используется, когда требуется дополнительное охлаждение клапана • Во время работы натрий внутри полого клапана плавится, превращаясь в жидкость • Эта жидкость используется для охлаждения клапана

  • Клапаны, заполненные натрием • Когда клапан открывается, натрий разбрызгивается в головку и собирает тепло. • Когда клапан закрыт, натрий разбрызгивается на шток. • Тепло передается от натрия к штоку, направляющей клапана и охлаждающая жидкость двигателя • НИКОГДА не врезайтесь в шток клапана и не выделяйте натрий — ожоги при попадании воды

  • Стеллитовый клапан Стеллитовое покрытие на лицевой стороне замедляет износ и позволяет использовать неэтилированный бензин

  • Седла и направляющие клапана

  • Конструкция направляющих клапана • Существует два основных типа направляющих клапана: • встроенные направляющие клапана • запрессованные направляющие клапана • Критично отвод тепла • Износ в направлении коромысла • Чрезмерный зазор вызывает расход масла • Определяется площадь контакта клапана по направляющей

  • Интегральная направляющая клапана • Часть отливки головки блока цилиндров • Простое отверстие в головке блока цилиндров • Очень часто из-за низкой стоимости производства • Может ремонтироваться накаткой

  • Запрессованный Направляющая клапана • Отдельная втулка вдавливается в отверстие в головке блока цилиндров • Изготовлена ​​из чугуна или бронзы • Во время ремонта можно выдавить изношенную направляющую и быстро прижать новую.

  • Угол седла клапана • Угол, образованный лицевой стороной седла в головке • В большинстве двигателей используется угол 45 ° • Некоторые высокопроизводительные двигатели используют углы седла 30º • Высокопроизводительное срезание клапана будет использовать 3 различных градуса (работа клапана с 3 углами) для увеличения потока

  • Угол передней поверхности клапана • Угол на поверхности • Угол, образованный между поверхностью клапана и головкой клапана • Нормальный углы торца клапана 45 ° и 30 °

  • Угол седла клапана Угол натяга увеличивает давление уплотнения и ускоряет посадку

  • Уплотнения клапана Предотвращает попадание масла в камеры сгорания через направляющие клапана

  • Umbrella Уплотнение клапана • Имеет форму чашки • Изготовлено из неопреновой резины или пластика — может иметь пружину для более плотного уплотнения • Скользит вниз по штоку клапана перед пружиной и повторно tainer • Закрывает небольшой зазор между штоком клапана и направляющей • Предотвращает попадание масла в порт головки блока цилиндров и камеру сгорания

  • Зонтичное уплотнение клапана A.Уплотнение из синтетического каучука с пластиковым вкладышем B. Полностью синтетическое резиновое уплотнение C. Пластиковое уплотнение клапана

  • Уплотнительное кольцо клапана • Маленькое круглое уплотнение, которое вставляется в дополнительную канавку в штоке клапана • Герметизирует зазор между фиксатор и шток клапана • Останавливает поток масла через фиксатор, вниз по штоку и в направляющую • Устанавливается на шток клапана после пружины и фиксатора

  • Кольцевое уплотнение клапана

  • Нейлоновый кожух Используется для ограничения количества масла, разбрызгиваемого на шток клапана

  • Узел пружины клапана Используется для закрытия клапана

  • Конструкция пружины клапана Эта двойная спиральная пружина предназначена для увеличения давления пружины

  • Терминология пружины клапана • Натяжение пружины • жесткость пружины клапана • в руководстве по обслуживанию указано натяжение в фунтах или килограммах для конкретных условий. c длина в сжатом состоянии • Свободная длина пружины • длина пружины при снятии с двигателя • Пружина должна быть прямой, а не деформированной • Обратите внимание, если пружина намотана иначе наверху • Плоская пружина, называемая демпферной пружиной, контролирует вибрации

  • Пружина клапана Прокладка • Очень тонкая, точно обработанная шайба, используемая для увеличения натяжения пружины • Когда прокладка помещается под пружину, открытая и закрытая длина пружины уменьшается • Обеспечивает средство восстановления полного давления пружины без замены пружины

  • Фиксаторы и держатели клапана Используется для фиксации пружины клапана на клапане

  • Седло пружины клапана • Чашечкообразная шайба, установленная между головкой цилиндра и нижней частью пружины клапана • Обеспечивает карман для удержания нижней части клапана пружина клапана

  • Роторы клапана • Поверните клапаны, чтобы предотвратить накопление нагара и горячих точек на поверхностях клапана • Может b e расположен под или сверху пружины клапана • Обычно используется на выпускных клапанах, которые подвергаются большему нагреву, чем впускные клапаны

  • Вращатели клапана В этом двигателе используется поворотное устройство клапана для каждого выпускного клапана

  • Клапан Вращатели В этом двигателе используется ротатор клапана для каждого клапана

  • Наконечники клапанов Роликовые коромысла с наконечниками

  • Крышка штока клапана • Должна быть плоской — не изнашиваться • Внешний край должен быть слегка наклонен • Если вы удалите материал с клапана поверхность — необходимо наклонить клапан для правильной установленной высоты

  • Крышка штока клапана • Может располагаться на конце штока клапана • Помогает предотвратить износ штока и коромысла • Свободно поворачивать шток клапана • Служит подшипник, уменьшающий трение • Может использоваться для регулировки зазора в клапанном механизме

  • Компоненты клапанного механизма • Толкатели • Обычно используются в OHV двигатели, когда распредвал расположен в блоке.• Соединительное звено между распределительным валом / толкателем и коромыслом. • Полые толкатели используются для подачи масла от гидравлических подъемников к узлу коромысла.

  • Дизельный стакан форкамеры • Запрессован в головку блока цилиндров некоторых дизельных двигателей • В деке выточены отверстия • Форкамеры вставляются в эти отверстия с усилием • Каждая форкамера образует ограждение вокруг наконечника инжектора и свечи накаливания

  • Бачок форкамеры дизеля Зона обогревается свечой накаливания для лучшего холодного пуска

  • Стратифицированная зарядная камера • Устанавливается в отливку головки блока цилиндров для образования вспомогательной камеры • Использует богатую топливную смесь во вспомогательной камере для воспламенения обедненной смеси в основной камере сгорания • Можно использовать другой впускной клапан для подачи воздуха / топлива в камеру

  • Стратифицированная зарядная камера

  • Пункты для проверки во время капитального ремонта • Проверить шток на износ — измерить запас • Проверить направляющую на износ • Проверить технические характеристики на предмет зазора • Проверить контактную поверхность клапана с помощью механиков b lue • Запрессовать клапаны с пастой и присоской • Проверить высоту установки клапана • Проверить пружины • Можно заменить уплотнения клапана, когда головка находится на двигателе

  • Клапан

    Эти водяные клапаны управляются ручками.

    Клапан — это устройство, которое регулирует, направляет или контролирует поток текучей среды (газов, жидкостей, псевдоожиженных твердых веществ или суспензий) путем открытия, закрытия или частичного перекрытия различных проходов. Клапаны технически являются трубной арматурой, но обычно рассматриваются как отдельная категория. В открытом клапане жидкость течет в направлении от более высокого давления к более низкому.

    Самый простой и очень древний клапан — это просто свободно откидывающаяся заслонка, которая опускается, препятствуя потоку жидкости (газа или жидкости) в одном направлении, но толкается потоком в противоположном направлении.

    Клапаны

    используются в самых разных сферах, включая промышленность, военную промышленность, коммерцию, жилую недвижимость и транспорт. Отрасли, в которых используется большинство клапанов, — это нефть и газ, электроэнергетика, горнодобывающая промышленность, водоотведение, канализация и химическое производство. [ требуется ссылка ]

    В повседневной жизни наиболее заметны водопроводные клапаны, например, краны для водопроводной воды. Другие известные примеры включают газовые регулирующие клапаны на плитах, небольшие клапаны, установленные на стиральных и посудомоечных машинах, предохранительные устройства, установленные на системах горячего водоснабжения, и клапаны в двигателях автомобилей.В природе вены, действующие как клапаны, контролируют кровообращение; сердечные клапаны контролируют поток крови в камерах сердца и поддерживают правильное насосное действие.

    Клапаны

    играют жизненно важную роль в промышленных приложениях, начиная от транспортировки питьевой воды и заканчивая контролем воспламенения в ракетном двигателе.

    Клапанами можно управлять вручную, с помощью ручки, рычага или педали. Клапаны также могут быть автоматическими, приводимыми в действие изменениями давления, температуры или расхода.Эти изменения могут воздействовать на диафрагму или поршень, который, в свою очередь, приводит в действие клапан. Примерами клапана этого типа обычно являются предохранительные клапаны, установленные в системах горячего водоснабжения или бойлерах.

    Более сложные системы управления, использующие клапаны, требующие автоматического управления на основе внешнего входа (т. Е. Регулирование расхода через трубопровод до изменяющейся уставки), требуют привода. Привод будет перемещать клапан в зависимости от его входа и настройки, обеспечивая точное позиционирование клапана и позволяя контролировать множество требований.

    Приложения

    Клапаны

    широко различаются по форме и применению. Размеры [ неоднозначные ] обычно находятся в диапазоне от 0,1 мм до 60 см. Специальные клапаны могут иметь диаметр более 5 метров. [ какой? ]

    Стоимость клапана

    варьируется от простых недорогих одноразовых клапанов до специализированных клапанов стоимостью тысячи долларов США за дюйм диаметра.

    Одноразовые клапаны можно найти внутри обычных предметов домашнего обихода, включая дозаторы с мини-насосами и аэрозольные баллончики.

    Типы

    Клапаны

    весьма разнообразны и могут быть разделены на несколько основных типов. Клапаны также можно классифицировать по способу приведения в действие:

    Основные типы

    Клапаны

    можно разделить на следующие основные типы:

    • Шаровой кран для двухпозиционного управления без падения давления и идеален для быстрого отключения, поскольку поворот на 90 ° обеспечивает полный угол закрытия по сравнению с несколькими поворотами, необходимыми для большинства ручных клапанов.
    • Дисковый затвор для регулирования расхода в трубах большого диаметра.
    • Керамический дисковый клапан, используемый в основном в приложениях с высоким рабочим циклом или с абразивными жидкостями. Керамический диск также может обеспечить герметичность седла класса IV
    • Обратный клапан или обратный клапан, позволяет жидкости проходить только в одном направлении.
    • Дроссельный клапан, клапан, который поднимает или опускает твердый цилиндр, который помещается вокруг или внутри другого цилиндра, имеющего отверстия или прорези. Используется при высоких перепадах давления в устьях нефтяных и газовых скважин.
    • Мембранный клапан, регулирующий поток движением диафрагмы.Для изменения положения мембраны можно использовать давление на входе, давление на выходе или внешний источник (например, пневматический, гидравлический и т. Д.).
    • Задвижка, в основном для двухпозиционного управления, с низким перепадом давления.
    • Проходной клапан, подходит для регулирования потока.
    • Клапан ножевой, похож на задвижку, но обычно более компактный. Часто используется для контроля включения / выключения суспензий или порошков.
    • Игольчатый клапан для точного регулирования потока.
    • Пережимной клапан для регулирования расхода шлама.
    • Поршневой клапан для регулирования жидкостей, содержащих твердые частицы во взвешенном состоянии.
    • Пробковый клапан, тонкий клапан для двухпозиционного управления, но с некоторым перепадом давления.
    • Тарельчатый клапан
    • Золотниковый клапан для гидравлического управления
    • Терморегулирующий вентиль, используемый в системах охлаждения и кондиционирования воздуха.
    • Редукционный клапан
    • Пробоотборные клапаны
    • Клапан предохранительный

    Особые типы

    • Клапан Aspin: металлическая деталь конической формы, прикрепленная к головке блока цилиндров двигателя
    • Шаровой кран: часто используется как регулятор уровня воды (цистерна)
    • Bibcock: обеспечивает соединение с гибким шлангом
    • Взрывной клапан: предотвращает быстрое превышение давления в убежище от радиоактивных осадков или в бункере
    • Кок: разговорный термин для небольшого клапана или запорного крана
    • Клапан спроса: на водолазном регуляторе
    • Двухходовой клапан
    • Клапан обратный двойной
    • Клапан-утконос
    • Откидной клапан
    • Клапан управления потоком: приложение, которое поддерживает переменный расход через клапан
    • Клапан Геймлиха: специальный односторонний клапан, используемый на конце дренажных трубок грудной клетки для лечения пневмоторакса
    • Приемный клапан: обратный клапан на основании всасывающей линии для предотвращения обратного потока
    • Четырехходовой клапан: использовался для управления потоком пара в цилиндр первых паровых двигателей двойного действия
    • Замерзшее уплотнение / Замораживающая пробка: при замораживании и плавлении жидкости образуется и удаляется пробка из замороженного материала, действующая как клапан
    • Регулятор давления газа регулирует расход и давление газа
    • Сердечный клапан: регулирует кровоток через сердце у многих организмов
    • Клапан Ларнера-Джонсона: игольчатый регулирующий клапан, который часто используется в системах водоснабжения больших размеров
    • Листовой клапан: односторонний клапан, состоящий из диагональной преграды с отверстием, закрытым откидной заслонкой
    • Пилотный клапан: регулировка расхода или давления для других клапанов
    • Плунжерный клапан: для регулирования потока при понижении давления
    • Тарельчатый клапан и рукавный клапан: обычно используются в поршневых двигателях для регулирования впуска и выпуска топливной смеси
    • Регулятор давления или редукционный клапан (PRV): снижает давление до заданного уровня после клапана
    • Клапан поддержания давления или регулятор противодавления: поддерживает давление на заданном уровне перед клапаном
    • Клапаны Presta и Schrader используются для удержания воздуха в велосипедных шинах
    • Герконовый клапан: состоит из двух или более гибких материалов, спрессованных вместе на большей части своей длины, но с открытой зоной притока, обеспечивающей односторонний поток, подобно сердечному клапану
    • Регулятор: используется в снаряжении для подводного плавания с аквалангом и в оборудовании для приготовления пищи на газу для снижения подачи газа высокого давления до более низкого рабочего давления.
    • Клапан перекидной
    • Клапаны поворотные и поршневые: части латунных инструментов, используемые для изменения их шага
    • Разрывная мембрана: одноразовый сменный клапан для быстрого сброса давления, используемый для защиты трубопроводных систем от избыточного давления или вакуума; надежнее предохранительного клапана
    • Седельный клапан: там, где это разрешено, используется для отвода трубопровода при необходимости низкого расхода
    • Предохранительный клапан или предохранительный клапан: срабатывает автоматически при заданном перепаде давления для исправления потенциально опасной ситуации, обычно избыточного давления
    • Клапан Шредера: используется для удержания воздуха в автомобильных шинах
    • Электромагнитный клапан: гидравлический или пневматический клапан с электрическим управлением
    • Запорный кран: ограничивает или изолирует поток через трубу
    • Вихревой клапан: специально разработанный редукционный / расширительный клапан Джоуля-Томпсона, передающий центробежную силу на нагнетаемый поток для улучшения разделения фаз газ-жидкость
    • Tap (британский английский), faucet (американский английский): общее название клапана, используемого в домах для регулирования потока воды
    • Терморегулирующий вентиль, используемый в системах кондиционирования и охлаждения.
    • Термостатический смесительный клапан
    • Термостатический клапан радиатора
    • Заполнитель ловушки: иногда включает клапаны других типов или сами клапаны
    • Клапан прерывателя вакуума: предотвращает обратный слив загрязненной воды в источники питьевой воды под давлением

    По биологии

    Природа разработала эффективный клапан, сфинктер, который есть у многих животных, включая человека.

    Компоненты

    Схема открытого проходного клапана в разрезе .
    1. Корпус
    2. Порты
    3. Седло
    4. Шток
    5. Диск при открытом клапане
    6. Ручка или маховик при открытом клапане
    7 . крышка
    8. набивка
    9. гайка сальника
    10. поток жидкости при открытом клапане
    11. положение диска, если клапан был закрыт
    12. положение ручки или маховика, если клапан был закрыт

    Основными частями клапана самого обычного типа являются корпус и крышка .Эти две части образуют кожух, удерживающий жидкость, проходящую через клапан.

    Кузов

    Корпус клапана представляет собой внешний кожух большей части или всего клапана, который содержит внутренние детали или трим . Крышка — это часть корпуса, через которую проходит шток (см. Ниже) и которая образует направляющую и уплотнение для штока. Крышка обычно привинчивается к корпусу клапана или прикручивается к нему.

    Корпуса клапанов обычно бывают металлическими или пластиковыми. Латунь, бронза, бронза, чугун, сталь, легированные стали и нержавеющие стали очень распространены. [ необходима ссылка ] В системах с морской водой, таких как опреснительные установки, часто используются дуплексные клапаны, а также супердуплексные клапаны из-за их коррозионных свойств, особенно против теплой морской воды. Клапаны из сплава 20 обычно используются на заводах по производству серной кислоты, в то время как клапаны из монеля используются на заводах по производству плавиковой кислоты (HF). Клапаны из хастеллоя часто используются при высоких температурах, таких как атомные электростанции, в то время как клапаны из инконеля часто используются в водородных установках.Пластиковые корпуса используются при относительно низких давлениях и температурах. ПВХ, ПП, ПВДФ и нейлон, армированный стекловолокном, являются обычными пластиками, используемыми для корпусов клапанов. [ требуется ссылка ]

    Капот

    Крышка действует как крышка корпуса клапана. Обычно он частично ввинчивается в корпус клапана или прикручивается к нему. Во время изготовления клапана внутренние части вставляются в корпус, а затем прикрепляется крышка, которая удерживает все вместе внутри.Чтобы получить доступ к внутренним частям клапана, пользователь снимал крышку, обычно для обслуживания. Многие клапаны не имеют крышек; например, пробковые клапаны обычно не имеют крышек. Многие шаровые краны не имеют крышек, так как корпус клапана выполнен в другом стиле, например, он скручен в середине корпуса клапана.

    Порты

    Порты — это проходы, по которым жидкость проходит через клапан. Порты закрыты клапаном или диском для управления потоком.Клапаны чаще всего имеют 2 порта, но их может быть до 20. Клапан почти всегда подсоединяется своими портами к трубам или другим компонентам. Способы соединения включают резьбу, компрессионные фитинги, клей, цемент, фланцы или сварку.

    Рукоятка или привод

    Рукоятка используется для ручного управления клапаном снаружи корпуса клапана. Автоматически управляемые клапаны часто не имеют ручек, но некоторые из них могут иметь ручку (или нечто подобное), в любом случае, чтобы вручную отключить автоматическое управление, например, стоп-обратный клапан.Привод — это механизм или устройство для автоматического или дистанционного управления клапаном извне корпуса. У некоторых клапанов нет ни ручки, ни привода, потому что они автоматически управляют собой изнутри; например, обратные клапаны и предохранительные клапаны могут не иметь ни того, ни другого.

    Диск

    Диск клапана

    Диск , или , клапан, элемент — это подвижное препятствие внутри неподвижного корпуса, которое регулируемым образом ограничивает поток через клапан. Хотя диски традиционно имеют форму диска, они бывают разных форм.В зависимости от типа клапана диск может двигаться линейно внутри клапана или вращаться на штоке (как в дроссельной заслонке), или вращаться на шарнире или цапфе (как в обратном клапане). Шар представляет собой круглый элемент клапана с одним или несколькими проходами между проходящими через него отверстиями. Вращая шар, поток можно направлять между разными портами. В шаровых кранах используются сферические роторы с цилиндрическим отверстием, просверленным как проход для жидкости. В пробковых клапанах используются цилиндрические или конические роторы, называемые пробками . [ неоднозначно ] Другие круглые формы роторов также возможны в роторных клапанах , если ротор может вращаться внутри корпуса клапана. Однако не все круглые или сферические диски являются роторами; например, шаровой обратный клапан использует шар для блокирования обратного потока, но не является ротором, потому что работа клапана не требует вращения шара.

    Сиденье

    Седло — это внутренняя поверхность корпуса, которая контактирует с диском, образуя герметичное уплотнение.В дисках, которые движутся линейно или качаются на шарнире или цапфе, диск входит в контакт с седлом только тогда, когда клапан закрыт. В дисках, которые вращаются, седло всегда находится в контакте с диском, но площадь контакта изменяется по мере вращения диска. Сиденье всегда остается неподвижным относительно тела.

    Сиденья классифицируются по тому, врезаны ли они непосредственно в корпус или изготовлены из другого материала:

    • Жесткие седла встроены в корпус клапана.Почти все металлические клапаны с жесткими седлами имеют небольшую утечку.
    • Мягкие седла устанавливаются на корпус клапана и изготавливаются из более мягких материалов, таких как ПТФЭ или различных эластомеров, таких как NBR, EPDM или FKM, в зависимости от максимальной рабочей температуры.

    Закрытый клапан с мягким седлом гораздо менее подвержен утечкам при закрытии, тогда как клапаны с жестким седлом более долговечны. Задвижки, запорные и обратные клапаны обычно имеют жесткое седло, в то время как дисковые, шаровые, пробковые и мембранные клапаны обычно имеют мягкое седло.

    Шток

    Шток передает движение от ручки или управляющего устройства на диск. Шток обычно проходит через крышку, если присутствует. В некоторых случаях шток и диск могут быть объединены в одно целое или шток и ручка объединены в одно целое.

    Движение, передаваемое штоком, может быть линейной силой, крутящим моментом или некоторой их комбинацией (угловой клапан с использованием штифта реактора крутящего момента и узла ступицы). Клапан и шток могут иметь резьбу, так что шток можно ввинчивать в клапан или из него, поворачивая его в одном или другом направлении, таким образом перемещая диск назад или вперед внутри корпуса. [ неоднозначно ] Уплотнение часто используется между штоком и крышкой для поддержания уплотнения. Некоторые клапаны не имеют внешнего управления и не нуждаются в штоке, как в большинстве обратных клапанов.

    Клапаны, диск которых находится между седлом и штоком и где шток движется в направлении клапана, чтобы его закрыть, — это с нормальным седлом или с передним седлом . Клапаны, седло которых находится между диском и штоком и где шток перемещается в направлении от клапана, чтобы закрыть его, — это с обратным седлом или с обратным седлом .Эти условия не применяются к клапанам без штока или клапанам с роторами.

    Прокладки

    Прокладки — это механические уплотнения или набивки, используемые для предотвращения утечки газа или жидкостей из клапанов.

    Шарики клапана

    Шар клапана также используется для тяжелых условий эксплуатации, высокого давления и высоких допусков. Обычно они изготавливаются из нержавеющей стали, титана, стеллита, хастеллоя, латуни или никеля. Они также могут быть изготовлены из различных типов пластика, таких как АБС, ПВХ, ПП или ПВДФ.

    Пружина

    Многие клапаны имеют пружину для подпружинения, которая обычно по умолчанию перемещает диск в какое-либо положение, но позволяет управлять перемещением диска. В предохранительных клапанах обычно используется пружина для удержания клапана в закрытом состоянии, но при избыточном давлении клапан открывается против нагрузки пружины. Обычно используются винтовые пружины. Типичные пружинные материалы включают оцинкованную сталь, нержавеющую сталь и Inconel X750 для высокотемпературных применений.

    Накладка

    Внутренние элементы клапана в совокупности называются тримом клапана .В соответствии со стандартами API 600 «Стальные задвижки с фланцами и стыковой сваркой, крышки на болтах», трим состоит из штока, посадочной поверхности в корпусе, посадочной поверхности затвора, втулки или наплавленного сварного шва для заднего седла и направляющей отверстия для штока. и небольшие внутренние детали, которые обычно контактируют с рабочей жидкостью, за исключением штифта, который используется для соединения штока с затвором (этот штифт должен быть изготовлен из аустенитной нержавеющей стали).

    Рабочие положения клапана

    Позиции клапана — это рабочие условия, определяемые положением диска или ротора в клапане.Некоторые клапаны предназначены для плавного переключения между двумя или более положениями. Обратные клапаны и обратные клапаны позволяют жидкости двигаться в 2 или 1 направлении соответственно.

    Двухходовые клапаны

    Рабочие положения для 2-ходовых клапанов могут быть либо закрытыми (закрытыми), чтобы поток не проходил вообще, полностью открытыми для максимального потока, либо иногда частично открытыми до любой степени между ними. Многие клапаны не предназначены для точного регулирования промежуточной степени потока; такие клапаны считаются открытыми или закрытыми.Некоторые клапаны специально разработаны для регулирования различных объемов потока. Такие клапаны получили разные названия, например, регулирующий , дроссельный , дозирующий или игольчатые клапаны . Например, игольчатые клапаны имеют удлиненные конические диски и соответствующие седла для точного регулирования потока. Для некоторых клапанов может быть механизм, показывающий, насколько открыт клапан, но во многих случаях используются другие показатели расхода, например, отдельные расходомеры.

    На заводах с дистанционным управлением технологическим процессом, таких как нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, некоторые 2-ходовые клапаны могут быть обозначены как нормально закрытые (NC) или нормально открытые (NO) во время нормальной работы. Примерами нормально закрытых клапанов являются пробоотборные клапаны , которые открываются только во время отбора пробы. Другими примерами нормально закрытых клапанов являются запорные клапаны , которые остаются открытыми во время работы системы и автоматически закрываются при отключении источника питания.Это происходит, когда есть проблема с блоком или частью гидравлической системы, например, утечка, чтобы изолировать проблему от остальной системы. Примерами нормально открытых клапанов являются клапаны подачи продувочного газа или аварийные предохранительные клапаны. Когда возникает проблема, эти клапаны открываются (путем их «выключения»), вызывая промывку и опорожнение агрегата.

    Хотя многие 2-ходовые клапаны сделаны, в которых поток может идти в любом направлении между двумя портами, когда клапан помещается в определенное приложение, поток часто ожидается, что он будет идти из одного определенного порта на стороне выше по потоку клапан к другому порту на стороне , расположенной ниже по потоку, .Регуляторы давления представляют собой разновидности клапанов, в которых поток регулируется для создания определенного давления на выходе, если это возможно. Их часто используют для управления потоком газа из газового баллона. Регулятор обратного давления — это разновидность клапана, в котором поток регулируется для поддержания определенного давления на входе, если это возможно.

    Трехходовые клапаны

    Схема 3-ходового шарового крана: Г-образный шар справа, Т-образный левый

    Клапаны с тремя портами выполняют множество различных функций. Здесь перечислены некоторые из возможностей.

    Трехходовые шаровые краны имеют Т- или L-образные каналы для жидкости внутри ротора. Т-образный клапан может использоваться для подключения одного входа к одному или к обоим выходам или для соединения двух выходов. L-клапан может использоваться для отключения обоих или соединения одного, но не обоих, двух входов с одним выходом.

    Челночные клапаны автоматически соединяют впускное отверстие с более высоким давлением с выпускным отверстием, предотвращая (в некоторых конфигурациях) поток от одного впускного отверстия к другому.

    Клапаны-смесители с одной ручкой производят переменную смесь горячей и холодной воды с переменным расходом под управлением одной ручки.

    Термостатические смесительные клапаны смешивают горячую и холодную воду для получения постоянной температуры при наличии переменного давления и температуры на двух входных портах.

    Четырехходовые клапаны

    Основная статья: четырехходовой клапан

    Четырехходовой клапан — это клапан, в корпусе которого есть четыре порта, равномерно распределенных вокруг корпуса, а в диске есть два канала для соединения соседних портов.Управляется двумя позициями.

    Его можно использовать для изоляции и одновременного обхода пробоотборного цилиндра, установленного на линии подачи воды под давлением. Полезно брать пробу жидкости, не влияя на давление в гидравлической системе и избегая дегазации (отсутствие утечки, потери газа или попадания воздуха, отсутствие внешнего загрязнения) ….

    Контроль

    Моряк на борту корабля управляет штурвалом топливного клапана.

    Многие клапаны управляются вручную с помощью ручки, прикрепленной к штоку.Если ручка повернута на девяносто градусов между рабочими положениями, клапан называется четвертьоборотным клапаном . Дисковые, шаровые краны и пробковые клапаны часто представляют собой четвертьоборотные клапаны. Если рукоятка круглая со штоком в качестве оси вращения в центре круга, тогда рукоятка называется маховиком . Клапаны также могут управляться приводами, прикрепленными к штоку. Это могут быть электромеханические приводы, такие как электродвигатель или соленоид, пневматические приводы, которые управляются давлением воздуха, или гидравлические приводы, которые управляются давлением жидкости, такой как масло или вода.Приводы могут использоваться для автоматического управления, например, в циклах стиральных машин, дистанционного управления, например, при использовании централизованной диспетчерской, или потому, что ручное управление слишком сложно, например, когда клапан очень большой. Пневматические приводы и гидравлические приводы нуждаются в линиях сжатого воздуха или жидкости для питания привода: входная линия и выходная линия. Пилотные клапаны — это клапаны, которые используются для управления другими клапанами. Пилотные клапаны в линиях привода управляют подачей воздуха или жидкости, идущей к приводам.

    Наполнительный клапан бачка для туалетной воды представляет собой клапан с регулировкой уровня жидкости. Когда достигается высокий уровень воды, механизм закрывает клапан, который наполняет резервуар.

    В некоторых конструкциях клапанов давление самой текучей среды или разница давлений текучей среды между портами автоматически регулирует поток через клапан.

    Прочие соображения

    Клапаны

    обычно рассчитаны производителем на максимальную температуру и давление. Также обычно идентифицируются смачиваемые материалы в клапане.Доступны некоторые клапаны, рассчитанные на очень высокое давление. Когда проектировщик, инженер или пользователь решает использовать клапан для приложения, он / она должен убедиться, что номинальные максимальные температура и давление никогда не превышаются и что смачиваемые материалы совместимы с жидкостью, которой подвергается внутренняя часть клапана. В Европе конструкция клапана и номинальное давление подлежат законодательному регулированию в соответствии с Директивой 97/23 / EC (PED) по оборудованию, работающему под давлением (PED) [1]

    Некоторые конструкции гидравлических систем, особенно на химических или энергетических установках, схематически представлены в виде схем трубопроводов и приборов.На таких схемах разные типы клапанов представлены определенными символами.

    Клапаны в хорошем состоянии не должны иметь утечек. Однако клапаны в конечном итоге могут изнашиваться от использования и вызывать утечку либо между внутренней и внешней стороной клапана, либо, когда клапан закрывается для остановки потока, между диском и седлом. Частица, застрявшая между седлом и диском, также может вызвать такую ​​утечку.

    Изображения

    См. Также

    Список литературы

    Внешние ссылки

    31 КЛАПАН И СЕДЛО ОБСЛУЖИВАНИЕ КЛАПАН И СЕДЛО.

    Презентация на тему: «31 КЛАПАН И СЕДЛО ОБСЛУЖИВАНИЕ КЛАПАН И СЕДЛО.» — стенограмма презентации:

    1

    31 КЛАПАН И СЕДЛО ОБСЛУЖИВАНИЕ КЛАПАН И СЕДЛО

    2

    Рисунок 31-1 Обозначение частей клапана.

    3

    Рисунок 31-2 Типичная пружина клапана и связанные с ней компоненты
    Рисунок Типовая пружина клапана и связанные компоненты. Двойные пружины клапана используются для уменьшения вибрации клапанного механизма, а седло пружины используется для защиты алюминиевых головок. Рисунок Типовая пружина клапана и соответствующие компоненты. Двойные пружины клапана используются для уменьшения вибрации клапанного механизма, а седло пружины используется для защиты алюминиевых головок.

    4

    Рисунок Впускной клапан больше выпускного клапана, потому что всасываемый заряд втягивается в камеру сгорания с низкой скоростью из-за разницы в давлении между атмосферным давлением и давлением (вакуумом) внутри цилиндра. Выхлоп фактически выталкивается поршнем, и, следовательно, размер клапана не обязательно должен быть таким большим, оставляя больше места в головке цилиндров для большего впускного клапана.Рисунок Впускной клапан больше выпускного клапана, потому что всасываемый заряд втягивается в камеру сгорания с низкой скоростью из-за разницы в давлении между атмосферным давлением и давлением (вакуумом) внутри цилиндра. Выхлоп фактически выталкивается поршнем, и, следовательно, размер клапана не обязательно должен быть таким большим, оставляя больше места в головке цилиндров для большего впускного клапана.

    5

    ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ: Горячий двигатель + холодная погода = неисправность Если холодный воздух достигнет горячих выпускных клапанов вскоре после выключения двигателя, может произойти серьезное повреждение клапана.Двигатель, оснащенный выпускными коллекторами и / или прямоточными глушителями, может позволить холодному воздуху напрямую попадать в горячий выпускной клапан. Выпускной клапан может деформироваться и / или треснуть в результате быстрого охлаждения. Это может легко произойти в холодную ветреную погоду, когда ветер может дуть холодный наружный воздух прямо в выхлопную систему. Использование реверсивных глушителей с выхлопными трубами и каталитическим нейтрализатором снижает вероятность этого. ТЕХНИЧЕСКИЙ СОВЕТ: Горячий двигатель + холодная погода = неисправность Если холодный воздух достигнет горячих выпускных клапанов вскоре после выключения двигателя, может произойти серьезное повреждение клапана.Двигатель, оснащенный выпускными коллекторами и / или прямоточными глушителями, может позволить холодному воздуху напрямую попадать в горячий выпускной клапан. Выпускной клапан может деформироваться и / или треснуть в результате быстрого охлаждения. Это может легко произойти в холодную ветреную погоду, когда ветер может дуть холодный наружный воздух прямо в выхлопную систему. Использование реверсивных глушителей с выхлопными трубами и каталитическим нейтрализатором снижает вероятность этого.

    Что такое обратный клапан? Подробнее о функции

    При выборе обратного клапана важно провести анализ рентабельности конкретной системы.Часто основное внимание уделяется снижению затрат и в то же время достижению минимально возможных потерь давления, но когда дело доходит до обратных клапанов, более высокий уровень безопасности означает более высокую потерю давления. Таким образом, чтобы убедиться, что обратный клапан защищает систему должным образом, каждую систему необходимо оценивать индивидуально, а также учитывать такие факторы, как риск гидравлического удара, допустимая потеря давления и финансовые последствия установки обратного клапана со слишком высокой безопасностью. необходимо учитывать запас на случай гидравлического удара. Пожалуйста, перейдите к Как выбрать правильный обратный клапан для получения более подробной информации.

    Существуют различные типы обратных клапанов для систем водоснабжения и водоотведения. Они работают по-разному, но служат одной цели. AVK предлагает широкий ассортимент поворотных обратных клапанов, шаровых обратных клапанов, обратных клапанов с наклонным диском, обратных клапанов с наклонным седлом, обратных клапанов для сопел и бесшумных обратных клапанов. Пожалуйста, перейдите в раздел ПОВОРОТНЫЕ ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ и ШАРОВЫЕ ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ для получения дополнительной информации.

    Что такое гидроудар?

    В насосной системе вода нагнетается с нижнего уровня на более высокий с помощью насоса.Жидкость течет в одном направлении только во время работы насоса. Когда насос останавливается, поток жидкости будет уменьшаться, пока он также не остановится. Поскольку весь трубопровод будет подниматься, когда жидкость остановится, она вернется обратно по трубе. Чтобы предотвратить попадание этого реверсирования потока в насос, колодец или приемник, установлен обратный клапан.

    Во многих случаях скорость реверсирования жидкости не вызывает беспокойства, и стандартные обратные клапаны будут работать хорошо. Однако в насосных системах, где может произойти быстрое реверсирование потока, выбор правильного обратного клапана имеет решающее значение.

    Если насос останавливается и прямой поток возвращается в обратном направлении по линии к насосу до того, как обратный клапан полностью закроется, поток заставит дверцу клапана захлопнуться на свое седло. Этот сценарий может почти мгновенно остановить обратный поток, и именно эта мгновенная остановка приводит к гидравлическому удару в трубопроводе. Это

    5 причин низкой компрессии в автомобильном двигателе (как проверить и исправить)

    Последнее обновление 30 апреля 2020 г.

    Сжатие автомобильного двигателя означает, что воздух и газ смешиваются вместе в цилиндрах двигателя.Этот процесс необходим для того, чтобы машина двигалась и работала. Если есть какие-либо проблемы с процессом сжатия, вы можете ожидать столкнуться с любыми проблемами автомобиля.

    Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

    Это будет легко определить, когда у вас возникнет проблема с низкой компрессией, потому что вы можете столкнуться с пропуском зажигания при попытке запустить двигатель. Либо это, либо двигатель будет работать плохо, когда вы едете по дороге.

    В худшем случае автомобиль не заводится, если все цилиндры не имеют компрессии.

    Вообще говоря, если у вас низкая компрессия в одном цилиндре, двигатель запустится, но вы, скорее всего, испытаете пропуски зажигания, и ваш автомобиль будет работать неровно. Если вы не испытываете компрессию во ВСЕХ цилиндрах, ваш двигатель просто не запустится.

    5 основных причин низкой компрессии в автомобильном двигателе

    Существует множество причин, по которым низкая компрессия может существовать в автомобильном двигателе.Иногда будет низкая компрессия только в одном цилиндре двигателя, а в других случаях низкая компрессия может присутствовать во ВСЕХ цилиндрах.

    Вам просто нужно понять основные возможные причины низкой компрессии в двигателе автомобиля, а затем исправить или заменить все, что повреждено. Ниже приведены 5 основных причин низкой компрессии в двигателях автомобилей.

    # 1 — Отверстия в поршне

    Вы, наверное, знаете, что в цилиндры двигателя есть поршни. Эти поршни обычно изготавливаются из алюминиевого сплава и, как предполагается, способны выдерживать энергию сгорания.

    Однако при перегреве двигателя горячие точки могут попасть на поршень. Через некоторое время эти пятна прожигают дыры прямо в поршне. Как только это произойдет, газы будут просачиваться через эти отверстия и вызывать низкое сжатие.

    № 2 — Негерметичные клапаны

    В верхней части каждого цилиндра находятся выпускные и впускные клапаны. Воздух и топливо поступают во впускной клапан для процесса сгорания.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *