Какой клапан больше впуск или выпуск


Какой клапан больше впускной или выпускной


Какой клапан больше впускной или выпускной ⋆ Прорабофф.рф

Если вы планируете увеличить мощность двигателя за счет замены впускных и выпускных клапанов, то в первую очередь нужно узнать какой из них должен быть больше.

В этой статье мы расскажем, какой клапан больше впускной или выпускной, чтобы вы в дальнейшем могли знать нужные ли детали стоят в двигателе.

Зачем нужны клапаны

Перед тем как узнать рекомендуемое соотношение клапанов мы расскажем, зачем они вообще нужны. Итак, впускной и выпускной клапан играют важную роль в работе системы сгорания. Впускной клапан подает топливо в камеру сгорания, а выпускной позволяет выходить газам, которые образовались после сгорания топлива.

Какой клапан должен быть больше

Каждый из клапанов важен и на первый взгляд различия в размерах совсем не играют роли, но это ошибка, ведь даже от нескольких миллиметров зависит мощность двигателя. По словам профессиональных исследователей, впускной клапан должен быть больше выпускного, и в соотношении составлять 1:0,75. Такое соотношение объясняется тем, что выпускному клапану куда легче выпустить легкие газы, и поэтому и больший размер необязателен. Соотношение 1:0,9 подходит лишь тем автомобилям, которые используют закись азота или турбо надув, а таких, как правило, можно посчитать по пальцам.

Вывод

Теперь вы знаете, какой клапан больше впускной или выпускной. Также от рекомендуемого соотношения впускного и выпускного клапана зависит экономия топлива. Даже от небольшого увеличения выпускного клапана зависит снижение мощности и увеличения расхода топлива, поэтому отнестись нужно к этому серьезно. Удачи!

Впускные и выпускные клапаны автомобиля, конструкция и материалы

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.

Впускные и выпускные клапаны: размер имеет значение — DRIVE2

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.

Теги: #Статьи #Корч #Почетные_Корчстроители

Выпускной клапан

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.

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.

Какой клапан больше впуск или выпуск. Защита выпускного клапана двигателя внутреннего сгорания

0

Устройство и материал клапанов

Во всех двигателях впускные и выпускные клапаны открываются внутрь цилиндра. Давлением тарелки клапанов прижимаются к седлам, в результате плотность посадки их повышается

Клапаны (рис 81, а) состоят из штока 3 и тарелки 10, выполняемых обычно заодно на тарелке снята коническая рабочая фаска 1 под углом а, равным 90-120° Благодаря фаске 1 тарелка 10 плотно сидит в седле, проточенном в крышке 2 цилиндра Рекомендуется принимать угол а фаски 1 на 1-2 о бопьше угла посадочной поверхности седла. Фаску и седло взаимно притирают с помощью приспособления, для которого предусмотрены углубления а или шлиц.

Эффективная пропускная способность предохранительного клапана зависит от перепада давления между заданным давлением и потерями давления во впускном соединении. Когда скорость звука достигнута на выходе из сопла, эта пропускная способность уменьшается пропорционально потерям давления во впускной трубе и независимо от значения обратного давления. В то время как для дозвуковой скорости на выходе из сопла или в случае потока жидкостей уменьшение эффективной пропускной способности зависит только от изменения разности давлений через сопло, то есть теперь чем выше значение обратного давления, тем меньше в пропускной способности происходит прямо пропорционально.

Шток 3 клапана движется в чугунной, бронзовой или стальной сменной втулке 4, смазываемой маслом, подводимым от узлов привода открытия клапана или вручную. Втулка 4 вставлена в крышку 2.

Клапан прижат к седлу пружиной 5, упирающейся нижним концом в крышку 2, а верхним - в тарелку 6, закрепленную в верхней части штока 3 клапана.

Когда клапан закрыт, пружина удерживает его в седле, несмотря на разрежение в цилиндре при всасывании (выпускной клапан) В момент окончания подъема клапана пружина препятствует его дальнейшему движению под действием сил инерции. Отрыв толкателя от кулачковой шайбы исключен.

Предохранительный клапан открывается с увеличением статического давления под уплотнительным диском. Потери потока происходят из-за ограничения, вызванного неправильной конфигурацией входной трубы, что одновременно приводит к уменьшению давления и, следовательно, к силам, действующим под поверхностью держателя диска и вызывающим преждевременное закрытие клапана. Этот трубопровод должен обеспечивать бесперебойную подачу предохранительного клапана из потока защищенного оборудования и только тогда, когда падение давления в этом трубопроводе минимально возможно.

Клапанные пружины изготавливают из высокоуглеродистых марганцовистых, кремнемарганцовистых и хромоникелеванадиевых сталей 60Г, 65Г, 50ХФА и др.

Тарелка 6 закреплена, как правило, двумя коническими полукольцами («сухарями») 8 и 9. Их надевают на шейку клапана при опушенной тарелке 6 Снаружи у полуколец предусмотрена коническая поверхность, а у тарелки 6 - коническая расточка. Поэтому после того, как полукольца 8 и 9 будут надеты, тарелка 6 под действием пружины 5 упрется в полукольцо, прижав их к шейке штока.

Эта комбинация разрывного диска и предохранительного клапана становится все более распространенной в нефтегазовых, химических и нефтехимических применениях. Эта комбинация разрывного диска и предохранительный клапан, возможно, ранее считались дополнительными расходами. Однако теперь он хорошо принят и экономит деньги по следующим пяти причинам.

Утечка от процесса до атмосферы Более длительные периоды между обслуживанием Клапаны могут быть испытаны в том месте, где они установлены. Срок службы клапана может быть увеличен за счет изоляции внутренних контактов клапана от агрессивных жидкостей. Могут использоваться самые экономичные внутренние материалы. . Преимущества комбинированного использования разрывных дисков и предохранительных клапанов.

Клапаны открывает рычаг привода, действующий на торец штока. Чтобы торец не изнашивался, в него вставляют или на него надевают закаленный наконечник 7, а иногда наплавляют на него износостойкий слой металла или закаливают торцовую поверхность, причем иногда предварительно приваривают стальную пластину.

Седла клапанов могут быть вставными (рис. 81,б). Седло 11, изготовленное из специального чугуна, стали или бронзы, вставляют в крышку и фиксируют.

Преимущество 1: Утечка нулевого процесса в атмосфере. Важнейшей причиной изоляции предохранительных клапанов с разрывными дисками является предотвращение утечки в атмосферу. Диск разрыва, используемый на входе предохранительного клапана, действует как сплошной металлический барьер между процессом и клапаном.

Это не только предотвращает загрязнение воздуха, но и экономит ваши деньги. Комбинация разрывного диска с предохранительным клапаном останавливает утечки, которые каждый день тратят дорогостоящие продукты каждый час. Преимущество 2: Позволяет проверить предохранительные клапаны в точке, в которой они установлены.

В клапане на рис. 81,6 предусмотрены внешняя 15 и внутренняя 14 пружины с разным направлением витков. При двух пружинах легче обеспечить необходимые усилия пружин на закрытый и открытый клапан при данной высоте его подъема Кроме того, при поломке одной из пружин другая удерживает клапан в седле Работа клапана с нормальной частотой вращения при одной сломанной пружине невозможна, но по крайней мере исключена опасность выпадания его в цилиндр.

Когда разрывный диск используется для изоляции предохранительного клапана, клапан может быть проверен на месте в точке, где он установлен. Используя обратный разрывный диск на входе в клапан, предохранительный клапан может быть легко протестирован оператором с использованием портативного источника давления.

Чтобы выполнить этот тест без необходимости удаления клапана из процесса, сжатый воздух или инертный газ, такой как азот из внешнего источника, вводят в камеру, образованную между разрывным диском и входом предохранительного клапана, когда этот маневр безопасен. Затем давление увеличивается до тех пор, пока не будет слышен приведение в действие клапана. Давление газа, используемое для испытания, не должно превышать 110% заданного давления разрывного диска.

Рис. 81 Типы каланов рабочих цилиндров

Клапан на рис. 81, а типичен для штангового привода, когда его открывает рычаг. Есть двигатели, у которых кулачковые шайбы распределительных валов действуют непосредственно на клапаны. У таких двигателей в конструкции клапана (рис. 81,6) предусмотрена упорная тарелка 17 большого диаметра, на которую сверху действует кулачковая шайба. Тарелка 17 ввернута во внутрь штока 12 клапана. Под упорной тарелкой 17 помещена замковая тарелка 16. На тарелке 17 снизу, а тарелке 16 сверху выполнены радиальные шлицы. Кроме того, тарелка 16 надета на осевые шлицы штока 12 клапана. Пружины 14 и 15 прижимают замковую тарелку 16 к упорной тарелке 17, предотвращая ее проворачивание, т. е. вывертывание из штока 12. В клапане предусмотрены направляющая втулка 13 и вставное седло 11, которое в данном случае применено потому, что головка цилиндра изготовлена из алюминиевого сплава.

Преимущество 3: Увеличение срока службы клапана. Увеличение срока службы клапана является третьим основным преимуществом совместного использования разрывных дисков предохранительного клапана. Диск разрыва действует как сплошной металлический барьер между клапаном и процессом. Разрывной диск предотвращает добавление и накопление технологической текучей среды в механических компонентах клапана, предотвращая воздействие на работу клапана при сохранении безопасности процесса. Так как технологическая жидкость не будет контактировать с внутренней частью клапана, клапан будет сохранен неповрежденным способом, пока не будет запрошен сброс давления.

У крупных двигателей и у двигателей с высокими тепловыми напряжениями в конструкции клапанов предусмотрен корпус. Иногда корпус предусматривают лишь у выпускных клапанов, как, например, в двигателях НФД48-2АУ (рис. 81, в).

Шток клапана 24, снабженный защитным отражателем газа 23, пружины 18, тарелку 19, седло 22 собирают в один узел с корпусом 25. Затем клапан в сборе вставляют в гнездо крышки 21 цилиндра и корпус крепят в крышке. Корпус выпускного клапана делают охлаждаемым. При данной конструкции клапана вода поступает внутрь корпуса 25 из крышки 21 через регулировочный кран 26, а через фланец 20 - в сборную магистраль.

Преимущество 4: более длительные интервалы между остановками технического обслуживания. Поскольку внутренние клапаны не подвергаются воздействию технологических загрязнений, они сохранят неповрежденное состояние, обеспечивающее более длительные интервалы между обслуживанием.

Преимущество 5: более экономичные материалы могут использоваться в клапане. Высокая первоначальная стоимость предохранительного клапана может быть уменьшена за счет приобретения клапанов, изготовленных из более дешевых материалов, и их изоляции с разрывными дисками. Сэкономленной экономии будет более чем достаточно, чтобы купить диск разрыва, добавленный к преимуществам от 1 до 4, пронумерованных. Применение защитных клапанов. Для изоляции предохранительных клапанов с разрывными дисками используйте обратные разрывные диски.

Впускные и выпускные клапаны выполняют обычно одинаковыми по конструкции и размерам. Иногда диаметр тарелки впускного клапана делают больше, чем у выпускного, чтобы уменьшить сопротивление впуску свежего заряда воздуха. Клапаны чаше всего изготовляют из разного материала. Впускные клапаны должны быть изготовлены. из стали 20ХН4ФА, 4Х9С2, 4Х10С2М, а выпускные - из стали 4Х10С2М, 4Х14НВ2М или других, обеспечивающих стойкость клапнов. Допускаются сварные клапаны тарелка из жаропрочной стали, а стержень из конструкционной. Фаску тарелок рекомендуется наплавлять коррозионно- жаро- и износостойкими сплавами или материалами. Наружную поверхность стержней хромируют, азотируют, закаливают ТВЧ или упрочняют накаткой. При работе дизеля на тяжелых топливах повышать коррозионную стойкость клапана становится необходимо.

Этот диск может находиться под давлением в двух направлениях, что позволяет проводить испытания на поле в месте его установки, а также избегать необходимости поддержки вакуума в вакуумных процессах. Ниже приведен список дисков разрыва для каждого приложения.

Ножи для сохранения рабочего давления до 100% от минимального давления разрыва; все диски могут работать с до 90% минимального давления разрыва.

  • Доступный в размерах от 1 до 30 дюймов.
  • Не предназначен для чистки.
  • Безопасный сбой: Низкое значение разрыва при повреждении.
Его преимущества идеальны для изоляции выхода клапана.

Чтобы различить впускной и выпускной клапаны, если у них одинаквые диаметры, но изготовлены из разных материалов, на нижнем торце тарелки выбивают клейма: "Вп", "Вс" для впускного и "Вх", "Вых" для выпускного. На двигателях, изготовленных в ГДР, клейма бывают соответственно "Е" (einlas - впуск) и "А" (auslas - выпуск).

Типы клапанных приводов. Как было описано выше, клапаны открывает либо особый механизм, называемый клапанным приводом, либо кулачкой вая шайба распределительного вала непосредственно воздействуя на клапан.

  • Низкое давление разрыва, от 1 до 15 фунтов на кв.
  • Разрывы с одинаковым давлением в обоих направлениях.
  • Нельзя установить неправильное положение, обе стороны одинаковы.
  • Доступны в диапазоне от 2 до 36 дюймов.
Факты о выборе разрывных дисков или предохранительных клапанов. Чтобы лучше понять использование разрывных дисков для изоляции предохранительных клапанов, сравните преимущества и недостатки каждого.

Клапаны с металлическими сиденьями течет в атмосферу, теряя продукт, а также загрязняя окружающую среду. Необходимость в частом обслуживании - как только процесс контактирует с внутренним клапаном, клапан должен периодически проверяться, чтобы обеспечить его правильную работу. Одноразовые - должны быть заменены после каждого исполнения. Клапан многоразовый, диска нет.

  • Высокая стоимость.
  • Процесс должен быть парализован.
  • Многоразовый - повторно используется после действия.
  • Низкая стоимость.
  • Минимальное обслуживание.
  • Исправлено разрывное давление.
  • Не повторно закрывается.
  • Промежуточная стоимость.
  • Требуется редкое обслуживание.
  • Регулируемое давление открытия.
  • Он читает после снятия избыточного давления.
Таким образом, вы знаете полезность первых трех позиций 6-ходового клапана.

У большинства судовых двигателей клапаны открываются с помощью привода от распределительного вала, расположенного на уровне верхней части картерного пространства (нижнее расположение). Чаще всего распредели тельный вал 20 (см. рис. 216) расположен внутри картерного пространства вследствие чего обеспечивается хоршее смазывание кулачковых шайб масляной пылью, но усложнен доступ ним. У некоторых типов двигателей распределительный вал 16 (см рис. 217) помещен в специальной городке блок-картера или блока цилиндров. В этом случае облегчен доступ к кулачковым шайбам для осмотра и регулировки, но необходима система подвода масла к узлам привода.

После каждой «стирки», последней позиции, вам всегда нужно будет очистить фильтр. Целью этой позиции является перераспределение воды в нормальном направлении фильтра, то есть сверху вниз. Однако цель этой операции - избегать отправки грязной воды, труб в ваш пруд.

В результате, как и для мойки, вода направляется непосредственно в канализацию. Это положение также позволяет переставлять, повторно упаковывать, песок, который был поднят во время стирки. Эта операция обычно длится от 10 до 20 секунд. Существует несколько причин, которые могут привести к частично или полностью истощению воды в бассейне.

Способ открытия клапанов кулачковыми шайбами (верхнее надклапанное расположение распределительного вала) принят в быстроходных двигателях При этом предусматривают два распределительных вала 14 и 15 (см. рис 221), укладываемых над впускными (вал 14) и выпускными (вал 15) клапанами Хотя наличие двух распределительных валов, усложнение связи распределительных и коленчатых валов, загромождение головки двигателя являются недостатками данного способа открытия клапанов, но это лучше, чем детали клапанного привода, на которые действуют силы инерции и которые у быстроходных двигателей были бы значительными. Кроме того, при рассматриваемом размещении валов легко обеспечить открытие впускных и выпускных клапанов тогда, когда их по два (тех и других) на каждый цилиндр. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция клапанного привода.

Затем вы должны опустить уровень воды, чтобы очистить трубы и установить зимние заглушки. Именно эта позиция позволит вам выполнить эту операцию, прежде чем приступить к обновлению воды, которую вы эвакуировали. Затем воду направляют в канализацию без прохождения через фильтр.

При использовании этого положения открывается только клапан нижнего дренажа. Скиммеры и трюмо закрыты. Было бы стыдно обезвредить, всасывая воздух, как только уровень воды пройдет под скиммерами или метлой. Это положение 6-ходового клапана также будет очень полезно для очистки очень грязного бассейна. В этом случае, когда вы проходите, будь то ручной или автоматический, более интересно непосредственно эвакуировать грязь в канализацию.

Привод с неразрезными рычагами. Клапаны 1 (рис 82, а) открывают рычаги 13 и 16, сидящие на оси 14, закрепленной в стойке 12 крышки цилиндра. На других концах этих рычагов предусмотрены регулировочные винты 3, упирающиеся в головки штанг 4, Нижний конец каждой из штанг упирается в толкатель 10, на ролик 9 которого может воздействовать кулачковая шайба 8 распределительного вала. Когда выступ кулачковой шайбы набежит на ролик толкателя, штанга поднимется и рычаг 13 или 16 откроет клапан. Закрываются клапаны под действием своих пружин.

Действительно, поставив вас в положение фильтрации, многие грязи останутся в фильтре и загрязнят его. В конце вы должны будете вымыть фильтр. В этом случае удалите грязь непосредственно в канализацию, не рискуя засорить фильтр. Внимание, что касается стирки, эта операция заставит вас потреблять определенное количество воды. Затем вам может потребоваться дополнительная плата.

Название четко указывает на его функцию: клапан закрыт и не пропускает воду в фильтре. Это положение, которое существует только на 6-ходовых клапанах. Некоторые системы фильтрации, особенно для надземных бассейнов, имеют только 5 позиций. В этом случае эта «закрытая» позиция отсутствует.

Клапанные рычаги изготовляют из стали. Чтобы уменьшить расстояние между кулачковыми шайбами, в двигателях Л275 рычаги насажены не под прямым углом по отношению оси 14 Для уменьшения изнашивания торцовой поверхности штока клапана и конца рычага предусмотрен ролик 2. Однако такая конструкция себя не оправдала, на двигателях 6Л275ШПН завод изготовитель ролики уже не ставит Подшипниками рычагов служат бронзовые втулки 5, смазываемые под давлением маслом подводимым в канал а через штуцер, ввернутый с торца оси 14. По каналам б клапанных рычагов масло проходит также для смазывания сферической опоры верхней головки штанги 4, а через просверленные отверстия в этой головке, внутренней полости штанги и в нижней ее головке подпятника 6 толкателя и затем далее ролика 9 и самого толкателя 10. Охватывающая все узлы привода масляная система потребовалась потому, что в этом двигателе толкатели помещены в выгородке блок-картера, изолированной от картерного пространства (см. рис 217)

Блокируя поток воды, он упрощает очистку предварительного фильтра насоса, не опуская чаши фильтра. Вторая полезность этой позиции заключается в том, что она позволяет закрыть систему фильтрации во время пассивной зимовки. В течение этого периода предпочтительно размещать 6-ходовой клапан между двумя положениями, чтобы избежать повреждения звездообразного уплотнения. Поэтому вам нужно остановить насос, управлять клапаном, и только после этого вы можете перезапустить насос. Несоблюдение этой процедуры может нанести непоправимый урон вашей звездной прокладке. Если ваш клапан находится в закрытом положении, никогда не запускайте насос фильтра. У вас будет доступ к этой информации благодаря манометру, расположенному в верхней части фильтра. Чем выше давление, тем грязнее ваш фильтр. Если давление достигнет 1, 3 бар, пришло время выполнить процедуру мойки фильтра. В этих двух статьях на 6-ходовом клапане термин канализация относится к эвакуации сточных вод. В зависимости от случая вам будет разрешено или не подключать этот выход к канализации вашего города. Перед выполнением соединений проверьте эту возможность.

  • На практике это редко бывает.
  • При нормальной работе регулярно контролируйте степень насыщения фильтра.
Не паникуйте, нет ничего сложного обо всем этом.

Чтобы толкатель 10 не поворачивался относительно своей оси, в рассматриваемой его конструкции предусмотрена скользящая шпонка 11, для которой в корпусе 5 выполнена вертикальная канавка. Окна в и ролик 7 толкателя предназначены для подъема последнего при реверсировании двигателя.

После пуска двигателя клапаны вследствие их нагревания удлиняются. Если в клапанном приводе не будет зазора, то при удлинении клапан не будет садиться в седло и его герметичность нарушится. Следовательно, нарушится нормальное течение процессов сжатия и расширения, а в результате прорыва газов при горении клапан будет быстро обгорать и выйдет из строя. Поэтому при сборке привода и периодических проверках двигателя тепловой зазор в приводе регулируют болтами 3. Размер этого зазора для холодного двигателя указан в руководстве по его эксплуатации и колеблется в пределах 0,2-2 мм для впускных и 0,3-2,5 мм для выпускных клапанов. Измеряют зазор щупом и обычно над торцом клапана.

При работающем, прогретом двигателе тепловой зазор уменьшается, но он обязательно должен быть. Во время работы двигателя его следует периодически проверять. Для этого достаточно повернуть штангу 4: при наличии зазора в момент, когда клапан закрыт, она легко поворачивается.

Привод с разрезным рычагом. Конструкция приводов с кулачковыми шайбами на распределительном валу значительно упрощается при наличии разрезных рычагов. В данном случае плечо рычага, примыкающее к клапану, и плечо, примыкающее к штанге, изготовляют каждое отдельно и жестко насаживают на общий валик.

На рис. 82, 6 изображен привод, клапанный рычаг 27 которого выполнен неразрезным, а рычаги 24 и 26 представляют собой два плеча разрезного рычага открытия впускного клапана. Рычаги 24 и 26 насажены на валик 29 на шпонках и закреплены на нем стяжными винтами. Валик 29 лежит в роликовых подшипниках стойки 30, закрепленной на крышке цилиндра. Рычаг 24 с помощью головки, нижняя поверхность которой подвергалась цементации и закалке, может воздействовать на шток клапана 25. На конце рычага 26 предусмотрен регулировочной винт 23, сферический торец которого опирается в верхнюю головку штанги 22. Когда кулачковая шайба

17 набежит на ролик 18 толкателя 19, штанга 22, поднимаясь, повернет по часовой стрелке рычаг 26 вместе с валиком 29 и рычагом 24, открывающим клапан.

Валик 29 является одновременно осью качания неразрезного рычага, имеющего также роликовый подшипник. Подшипники валика 29 и рычага 27 смазываются через каналы в валике консистентным смазочным материалом от колпачковой масленки 28.

Толкатели 19 направляет втулка 21, закрепленная на полке блок-картера. В каждый из толкателей вставлен упор 20 со сферическим торцом, в который упирается нижняя головка штанги 22. Ролик 18 толкателя фиксируют в вырезах г нижней части втулки 21, благодаря чему предотвращается поворот толкателя относительно его оси.


Рис. 82. Клапанный привод двигателей:

а - типа Л275; 6 - типа НФД48

Головки штанг в данном случае смазывают вручную. Смазывание ролика 18 и толкателя 19 происходит за счет оседания частичек масла из воздуха картерного пространства.

Ручное смазывание узлов клапанного привода - недостаток двигателя, особенно автоматизированного, эксплуатирующегося без постоянной вахты в машинном отделении или с сокращенным ее составом. Поэтому в двигателях, построенных за последние годы, предусмотрено централизованное смазывание клапанного привода. В этом случае во избежание потерь масла крышки цилиндров закрыты колпаками (см., например, рис. 217). В необходимых случаях оборудуют и штанги закрытиями в виде кожухов (двигатели 6ЧРН36/45).

В двигателях с большой частотой вращения часто применяют толкатели, условно называемые плоскими. У них нет роликов, и кулачковая шайба 1 (рис. 83, а) воздействует на плоскую поверхность головки 2 толкателя 3.

Иногда у плоских толкателей предусматривают форму стакана 4 (рис. 83, 6), в углубление дна которого упирается сферическая головка штангой 5. Чтобы уменьшить изнашивание торцовой поверхности толкателя, ось его часто смещают относительно середины кулачковой шайбы (см. рис. 83,а). В этом случае при каждом набегании шайбы толкатель будет повертываться.

Приводы открытия группы клапанов.

У некоторых типов двигателей штанговые приводы применяют для одновременного открытия группы (от двух до четырех) клапанов одинакового назначения. Так, у двигателя Д50, в котором по два впускных и выпускных клапана на цилиндр, в приводе предусмотрены трехплечные рычаги: плечо для штанги расположено с одной стороны оси качания, два плеча для клапанов - с другой. Рычаги расположены один над другим, в связи с чем у выпускных клапанов более длинные стержни, чем у впускных.


Рис. 83. Типы плоских толкателей

Интересна конструкция клапанного привода двигателя 10Д40 (рис. 84). У этого двухтактного дизеля в крышке цилиндра установлено четыре выпускных клапана, а продувочный воздух поступает через окна во втулке цилиндра. Поскольку у всех клапанов одинаковое назначение, они должны открываться одновременно. Для этой цели служит трехплечий рычаг: его плечо 10 примыкает к штанге 11 привода, а плечи рычагов 1 и 4 через траверсы 2 и 3 открывают клапаны 5. Каждая траверса предназначена для открытия двух клапанов. Хвостовик 8 траверсы движется в направляющей втулке 6, возвратное движение траверсы осуществляется под действием пружины 7. Для регулировки сопряжений плеч рычагов 1 и 4 с траверсами 2 и 3 служат болты 9.

Траверсы открывают клапаны с помощью гидротолкателей (см. узел 1). Втулка 13 гидротолкателя запрессована в траверсу. Внутри втулки 13 находится толкатель 14, упирающийся в торец клапана 5. Пространство над толкателем заполнено маслом, поступающим через шариковый клапан 12 по каналу а масляной системы дизеля.

Привод работает следующим образом. Пока штанга 11 неподвижна, тол -катели 14 под давлением масла упираются в штоки клапанов 5, а траверсы 2 и 3 - в упорный болт 9 клапанного рычага. Зазора в клапанном приводе нет, но это не препятствует тепловому удлинению, штока клапана при работе, ибо толкатель 14 опустится под давлением масла до упора в торец клапана. При подъеме штанги 11 клапанный рычаг повернется против часовой стрелки и его плечи 1, 4 надавят на траверсы 2, 3. При движении траверс вниз шариковый клапан 12 перекроет выход масла из втулки 13 и траверса через слой масла откроет толкателями 14 клапаны.

Гидротолкатели обеспечивают открытие и закрытие клапанов точно в моменты набегания кулачковой шайбы на ролик толкателя и сбегания ее с ролика, а также уменьшают уровень шума при работе клапанного привода.

Рис 84. Групповой клапанный привей двигателя 10Д40

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

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.

Поделись статьей:

Похожие статьи

Впускные и выпускные клапана


Какой клапан больше впускной или выпускной ⋆ Прорабофф.рф

Если вы планируете увеличить мощность двигателя за счет замены впускных и выпускных клапанов, то в первую очередь нужно узнать какой из них должен быть больше.

В этой статье мы расскажем, какой клапан больше впускной или выпускной, чтобы вы в дальнейшем могли знать нужные ли детали стоят в двигателе.

Зачем нужны клапаны

Перед тем как узнать рекомендуемое соотношение клапанов мы расскажем, зачем они вообще нужны. Итак, впускной и выпускной клапан играют важную роль в работе системы сгорания. Впускной клапан подает топливо в камеру сгорания, а выпускной позволяет выходить газам, которые образовались после сгорания топлива.

Какой клапан должен быть больше

Каждый из клапанов важен и на первый взгляд различия в размерах совсем не играют роли, но это ошибка, ведь даже от нескольких миллиметров зависит мощность двигателя. По словам профессиональных исследователей, впускной клапан должен быть больше выпускного, и в соотношении составлять 1:0,75. Такое соотношение объясняется тем, что выпускному клапану куда легче выпустить легкие газы, и поэтому и больший размер необязателен. Соотношение 1:0,9 подходит лишь тем автомобилям, которые используют закись азота или турбо надув, а таких, как правило, можно посчитать по пальцам.

Вывод

Теперь вы знаете, какой клапан больше впускной или выпускной. Также от рекомендуемого соотношения впускного и выпускного клапана зависит экономия топлива. Даже от небольшого увеличения выпускного клапана зависит снижение мощности и увеличения расхода топлива, поэтому отнестись нужно к этому серьезно. Удачи!

Впускные и выпускные клапаны: размер имеет значение — DRIVE2

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.

Впускные и выпускные клапаны

Выпускные клапаны

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Маслоотража­тельный колпачок

Впускной клапан большого диа­метра — увеличение количества впускаемого воздуха

Пружина с переменным шагом навивки

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.

Маслоотража­тельный колпачок

Благодаря этому на фаске и седле клапана не оседает нагар. Кроме того, это предотвра­щает заклинивание клапана в направляющей втулке и равномерно распределяет тепло по всему седлу. Клапан перемещается в направляющей втулке и полностью концентричен седлу. Направляющая втулка представляет собой полую цилиндрическую деталь. Сначала в головке блока цилиндров сверлятся отверстия, а затем в них запрессовываются напра­вляющие втулки. В головку цилиндра из алюминиевого сплава необходимо вставить чугунные направляющие втулки, в противном случае добиться необходимой контактной поверхности для стержня клапана будет невозможно. В большинстве двигателей используются сменные направляющие втулки, запрессованные в отверстия в головке цилиндров. В некоторых двигателях направляющие втулки отлиты в головке цилиндров. Затем в них просверливается отверстие, соответствующее диаметру стержня клапана. В верхней части направляющей втулки имеется маслоотражательный колпачок. Клапанная пружина обеспечивает закрытие клапана и плотное прилегание тарелки к седлу для предотвращения утечек газов. Используются клапанные пружины двух типов: пружины с переменным шагом навивки и двойные пружины.

Газораспределительный механизм

Гидрокомпенсатор зазора в приводе клапана

Открытие впуск­ного клапана

Закрытие впускного клапана

Закрытие выпускного клапана

Открытие выпускного клапана

Зубчатый шкив распределительного вала

OHC — газораспределительный механизм с верхним распределительным валом

DOHC — газораспределительный механизм с двумя верхними распределительными валами

OHV — газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов

CIH — газораспределительный механизм с распределительным валом в головке блока цилиндров

Типы и конструкция

Газораспределительный механизм обеспечивает открытие и закрытие впускных и выпуск­ных клапанов. Основными элементами газораспределительного механизма являются распределительный вал, компенсаторы зазоров в приводе клапанов, коромысла и клапаны. В зависимости от числа и расположения распределительных валов различают несколько типов газораспределительных механизмов.

Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (OHV)

В двигателе с таким газораспределительным механизмом клапаны расположены в головке цилиндров, а распределительный вал находится в самом блоке рядом с коленчатым валом. Толкатель клапана соприкасается с кулачком распределительного вала. При повороте распределительного вала усилие от кулачка передается толкателю, а от него — штанге. Штанга воздействует на одно плечо коромысла, а другое плечо при этом нажимает на клапан. Существует несколько типов толкателей. Механический толкатель представляет собой полый цилиндр из чугуна, установленный в отверстие картера. Толкатель медленно вращается, благодаря чему равномерно изнашивается под действием кулачка распреде­лительного вала.

В настоящее время применяются газораспределительные механизмы следующих типов: с одним верхним распределительным валом (OHC), с двумя верхними распределитель­ными валами (DOHC), с распределительным валом в головке блока цилиндров (CIH).

Впускные и выпускные клапаны: размер имеет значение — DRIVE2

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.

Теги: #Статьи #Корч #Почетные_Корчстроители

Впускные и выпускные клапаны: размер имеет значение

Впускные и выпускные клапаны: размер имеет значениеЕсли 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.

Какие клапана больше впускные или выпускные

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.

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Впускной клапан большого диа­метра — увеличение количества впускаемого воздуха

Читайте также:  Как сделать подлокотник на ваз 2107

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.

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).

Читайте также:  Asus p5gv mx видео перегружает процессор

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.

Читайте также:  Треск в рулевой колонке при повороте руля

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.

Как выбрать впускные и выпускные клапаны

Клапаны – это небольшие металлические изделия в составе системы газораспределения двигателя, ответственные за регулирование подачи горючей смеси и выпуск т.н. отработавших газов, в народе называемые выхлопом. Несмотря на простоту конструкции, клапаны бывает сложно подобрать, особенно если они требуется для тюнинга двигателя. Сегодня Avto.pro разберется с конструкцией впускных и выпускных клапанов, их назначением, особенностями эксплуатации, наиболее частыми неисправностями, а также методиками выбора.

Материалы и конструктивные особенности

В общем виде впускные и выпускные клапаны представляют собой стальную тарелку с длинным стержнем (штоком). По причине того, что клапаны подвергаются огромным тепловым и механическим перегрузкам, требования к материалам и технологиям их обработки довольно высоки. Изделия должны обладать следующими свойствами:

  • Высокая теплопроводность;
  • Высокая твердость;
  • Узкий коэффициент термического расширения;
  • Способность противостоять действию продуктов сгорания и динамическим нагрузкам при нагреве.

В тандеме с клапанами работают пружины, отвечающие за возврат клапана в седло после снятие нагрузки от распредвала и его удержания в закрытом положении, т.е. обеспечения плотной посадки. Также в газораспределительном механизме имеются направляющие втулки, дающие клапанам верное направления для совершения возвратно-поступательных движений. Обычно направляющие втулки имеют форму разборной муфты для более простой выпрессовки и запрессовки по необходимости. В отдельных случаях втулки являются одним целым с головкой цилиндра.

Сегодня на изготовление клапанов обычно идут высоколегированные сильхромы и аустенитные стали, устойчивые к экстремальным нагревам при температурах 350-900°C (зависит от типа клапана). Изделия не закаливаются, так как это повышает хрупкость материала. Сразу отметим, что фактически материалам клапанов столь высоки, что полностью им не соответствует ни одна из марок стали. Впрочем, качественные изделия достаточно живучи для того, чтобы прослужить столько же, сколько обычно служит двигатель автомобиля в принципе. При описании геометрии, конструктивных элементов и особенностях изготовления клапанов учитывают:

  • Общую длину L, диаметр тарелки D, диаметр стержня d, угол гантели и угол посадки α;
  • Общую толщину тарелки, высоту края тарелки и высоту седла;
  • Наличие выемки в тарелке и канавки в стержне;
  • Особенности закалки конца стержня.

Впускные и выпускные клапаны имеют отличную геометрию и не являются взаимозаменяемыми. Основное отличие – диаметр тарелки D – тяжело заметить невооруженным взглядом. Также могут незначительно отличаться длины стержней. Пример геометрии (1 – впускной клапан; 2 – выпускной): 1) D = 29 mm, L = 91,3 mm; 2) D = 25 mm, L = 90,2 mm. Однако есть исключение. В большинстве газораспределительных систем общее число клапанов является четным числом. Если число нечетное, то у выпускных клапанов будут тарелки больше диаметра, нежели у впускных. По этой причине при поиске запчастей для ремонта двигателя водителю необходимо проверять коды, уточнять совместимость и изучать геометрические параметры, если они есть в описании изделий.

Назначение и особенности впускных и выпускных клапанов

Во вступлении мы указали, каково назначение клапанов отдельных типов, однако в данном разделе этот момент будет разобран в подробностях. Начнем с выпускного клапана. Для лучшего понимания всего, что будет описано дальше, рекомендуем автолюбителям ознакомиться с понятием фаз газораспределения. Выпускные клапаны ответственно за удаление уже отработавших газов из камер сгорания мотора. Выпуск происходит в тот момент, когда поршень направляется от т.н. нижней мертвой точки к верхней мертвой точки. Так как температура газов и перепады давлений особенно велики, выпускные клапаны должны иметь больший запас прочности, нежели впускные. Производители защищают изделия при помощи:

  • Плазменно-порошковой наплавки;
  • Лазерного легирования;
  • Наплавки при помощи токов высокой частоты.

Для наплавки используются составы, включающие порошки кобальта или никеля. Наплавка позволяет создать тонкий защитный слой из указанных материалов, которые обеспечивают лучшую коррозионную защиту изделий, их лучшую устойчивость к механическим воздействиям и перепадам температур.

Теперь объясним, чем обусловлены столь высокие требования именно к выпускным клапанам и почему они имеют тарелки меньшего диаметра. Как только такт впуска сжатия подошел к концу, камера сгорания должна быть герметичной (клапаны закрыты). Происходит возгорание смеси, после которого отработавшие газы нужно оперативно удалить. Размещенный в головке блока цилиндров тарельчатый выпускной клапан берет эту задачу на себя. Давление в камере велико, так что отработавшие газы быстро проходят через клапан, получающий усилие от кулачка распредвала – его не нужно оснащать тарелкой большого диаметра, ведь газы фактически выталкиваются сами собой. Теперь мы можем сформулировать еще одно требования к такому клапану: точное соответствие геометрии тарелки геометрии седла. Если они не будут прижиматься друг к другу в нужный момент, то камера не будет герметизироваться. Как результат, отработавшие газы начнут прорываться через клапан.

В дальнейшем мы выделим неисправности клапанов в отдельных раздел, однако эксперты Avto.pro считают нужным сразу рассказать читателям, чем обусловлен выход из строя выпускных клапанов. Дело в том, что клапаны постепенно покрываются нагаром. Сильнее всего страдают тарелки, особенно если топливовоздушная смесь переобогащена и не сгорает полностью. Тарелка также может перегреваться. Она не оплавляется и практически не деформируется – следствие правильного подбора марки стали и технологии производства, – но вот предотвратить появление микротрещин на тарелке невозможно. Со временем именно они станут причиной потери герметичности и прорывом отработавших газов. Еще один момент: если выпускные клапаны не притираются к седлам должным образом, то герметичность также будет нарушена.

Как читатель уже наверняка догадался, впускные клапаны отвечают за пропуск в рабочие камеры сгорания или топливоздушной смеси, или одного только воздуха, что справедливо для дизеля и двигателей с непосредственным впрыском. Именно эти клапаны дают смеси и воздуху попасть в камеры, а затем герметизируют их перед началом такта сжатия. Работа впускных клапанов определяется угловым опережением распредвала. Впускные клапаны омываются свежим зарядом, а также находятся в относительно легких температурных условиях, так что требования к материалам для их изготовления не столь жесткие. Стоит добавить, что клапаны снабжают т.н. маслосъемными колпачками, о которых мы писали в данном материале. Колпачки не дают маслу попасть в камеру сгорания через образующийся в период такта впуска зазор.

Коротко о тепловом зазоре

Распределительный вал двигателя действует на клапаны кулачком или через т.н. коромысла. Здесь есть одна интересная особенность: металл расширяется при нагреве, а значит, клапан может удлиняться по ходу прогрева двигателя. В результате изменения геометрии клапана появляется тепловой зазор, который необходимо регулировать – он не должен быть слишком большим или малым. Это называется регулировкой теплового зазора клапана. Нормальная величина зазора на холодном двигателе составляет:

  • Выпускные клапаны – 0,35-0,40 mm;
  • Впускной клапан – 0,25-0,30 mm.

На морально устаревших моделях двигателях тепловые зазоры регулируется вручную. В более современных эту задачу берут на себя гидрокомпенсаторы, осуществляющие регулировку в автоматическом режиме. Об их устройстве, неисправностях и методиках выбора последних мы писали в данном материале. Ручная регулировка / проверка исправности компенсаторов обязательно – изменение зазора негативно влияет на работу двигателя. При малом зазоре падает компрессия и наблюдается прорыв газов вследствие негерметичности камер сгорания. Первыми в этом случае страдают сами клапаны (выпускные в особенности). Увеличение зазора приводит к повышению нагрузки на клапанный механизм и ухудшению наполнения цилиндров топливовоздушной смесью.

Как отмечают специалисты, регулировать клапаны стоит каждые 60-80 тыс. км пробега. Если мотор оснащен гидрокомпенсаторами, то автолюбителю стоит помнить, что появление стуков в подкапотном пространстве может свидетельствовать об их неисправности. О наличии проблем также будет снижение мощностных показателей двигателя. Зачастую работоспособность компенсаторов удается восстановить в бытовых условиях. Дело в том, что в них скапливается нагар, который легко удаляется бензином или другим растворителем.

Признаки неисправности клапанов

Несмотря на простую конструкцию и внушительный эксплуатационный ресурс, как впускные, так и выпускные клапаны периодически выходя из строя. Последние страдают чаще, так что стоит сосредоточиться на их проверке, если вы столкнулись со следующими проблемами:

  • Существенная потеря мощности двигателя;
  • Повышенная шумность выхлопа, появление хлопков;
  • Неустойчивая работа двигателя;
  • Появление стуков в подкапотном пространстве.


Последнее связано с неправильной регулировкой или выходом из строя гидрокомпенсаторов, если двигатель автомобиля ими оснащен. Автолюбителю стоит обратиться в автосервис. Специалисты приступят к частичной разборке двигателя и выяснят, связана ли ненормальная работа двигателя с неисправностью клапанов. Если причина проблем кроется именно в клапанах, то вот что можно обнаружить при их осмотре:

  • Загибание стержня. Может быть вызвано обрывом ремня ГРМ или его неправильной установкой (неправильным выставлением меток на шкивах распредвала/ов и коленвала), повышенными зазорами в приводе и неправильным монтажом;
  • Скол тарелки. Основными причинами появления сколов является неплотная посадка в седле и ударные нагрузки;
  • Сильная деформция тарелки. В основном деформируются тарелки клапанов, которые подвергаются чрезмерным механическим нагрузкам. Такое происходит при клине, превышении частоты оборотов двигателя, выходу из строя пружины клапана, несоосности седла клапана со втулкой;
  • Скопление нагара на тарелке и части стержня. Клапан покрывается нагаром при проникновении масла через образующиеся при работе ГРМ зазоры.


Зачастую при наличии проблем с клапанами рядовые автолюбители и даже специалисты говорят об их прогорании. Как показала практика, прогорание клапана является синонимом скола или сильной деформации тарелки по причинам, которые указаны в списке выше. Избежать этих проблем непросто. Вот основные причины прогорания: заводской брак, неверная величина теплового зазора, использование неподходящего топлива, износ направляющей втулки, старение пружины, износ колец цилиндров, износ маслосъемных колпачков, недостаточная эффективность работы системы охлаждения ДВС. Читатель мог подумать, что заводской брак не должен быть одной из главных причин выхода клапанов из строя. К несчастью это так, а согласно некоторым исследованиям, каждое пятое изделие на вторичном рынке автозапчастей является бракованным. По этой причине автолюбителям особенно важно знать, как правильно выбирать впускные и выпускные клапаны и продукции какой фирмы отдавать предпочтение.

Выбор новых клапанов и экскурс по производителям

Подобрать новые клапаны несложно, если их седла еще в сносном состоянии. Если седла зашлифовались, то стоит заменить и их тоже. Есть и другой вариант: выбрать клапана с тарелками чуть большего диаметра. В отдельных случаях кончики стержней придется подпиливать. Автолюбитель может выбрать клапаны самостоятельно, но последнее слово будет за мастером, который займется их установкой. Клапаны можно выбирать по:

  1. Номеру двигателя;
  2. Каталожным номерам запчастей;
  3. Геометрии: общей длине клапана, стержня, диаметру тарелку, углу седла.

Третий вариант сложно назвать надежным, но если приходится искать клапаны для специфической техники, то он может оказаться единственным. Напоминаем, что впускные и выпускные клапаны имеют разную геометрию и разные каталожные номера. Они не взаимозаменяемы, так что будьте внимательны при поиске запчастей для ремонта.

При серьезном тюнинге двигателя автолюбители придется не только модернизировать головку блока цилиндров, а также установить новые цилиндры и распредвал/ы, но и подобрать впускные и выпускные клапаны большего размера. Здесь также необходимо вести поиск по геометрии. Клапаны для тюнинга могут конструктивно отличаться от стандартных изделий. К примеру, некоторые модели имеют полые стержни, которые заполняются металлическим натрием для лучшего охлаждения. Тарелки таких клапанов обычно вогнутые.

Подбирая выпускные и впускные клапаны для ремонта двигателя, автолюбитель может выбрать оригинальные комплектующие или так называемые аналоги. Последние обычно обходятся дешевле оригиналов, но бывают исключения. Здесь действует простое правило: низкая цена не всегда соответствует высокому качеству. Мы не рекомендуем экономить на запчастях. Лучше отдать свое предпочтение клапанам таких фирм:

Неплохие отзывы покупателей собирают клапаны Osvat (Италия), Autowelt (Германия) и AMP (Польша). Чем известнее фирма, тем выше шанс нарваться на подделку. Это справедливо для немецкого TRW, тем временем как под именами намного менее известных брендов Rocky и Kolbenschmidt подделки встречаются редко. Подлинность запчастей некоторых фирм можно проверить по защитным кодам, голограммам и QR-кодам. Категорически не рекомендуем покупать клапаны на рынках или в магазинах с плохой репутацией.

Вывод

От исправности впускных и выпускных клапанов, а также смежных с ними элементов, как-то направляющих и пружин, зависит работоспособность двигателя, его мощностные показатели и экономичность. Ресурс клапанов велик, а как показывает практика, многие автолюбители не сталкиваются с необходимостью их замены на протяжении всего периода эксплуатации личного транспорта. Однако если они вышли из строя, то водитель должен действовать незамедлительно. Поиск новых запчастей обычно не занимает много времени. Установку клапанов лучше доверить специалистам.


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 рокер (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.

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.

Клапана газораспределения дизельных двигателей, впускной клапан, выпускной клапан / НЕВА-диз

 

Постоянно на складе и под заказ впускные и выпускные клапана газораспределения судовых двигателей:

                                                                   

клапан впуска 4Ч 8,5/11
клапан выпуска 4Ч 8,5/11
клапан впуска 6Ч 9,5/11
клапан выпуска 6Ч 9,5/11

 


клапан впускной 4Ч 10,5/13
клапан выпускной 4Ч 10,5/13
клапан впускной 6Ч 12/14
клапан выпускной 6Ч 12/14

клапан впускной 3Д6/Д12
клапан выпускной 3Д6/Д12

клапан впускной 6ЧН 18/22
клапан выпускной 6ЧН 18/22

клапан впускной 6ЧН 25/34
клапан выпускной 6ЧН 25/34

клапан впускной 6Ч 23/30
клапан выпускной 6Ч 23/30
клапан впускной Г60 (6ЧН 36/45)
клапан выпускной Г60 (6ЧН 36/45)

клапан впускной 6S 160
клапан выпускной 6S 160

Клапаны (впускной клапан, выпускной клапан) – детали двигателя, служащие для периодического открывания и закрывания отверстий впускных и выпускных каналов в зависимости от положения поршней в цилиндре и от порядка работы двигателя.

Клапаны расположены в головке цилиндров под углом к вертикальной оси цилиндров. Стальной впускной клапан изготовлен цельным, а выпускной состоит из двух частей, соединённых в заготовке сваркой. Верхняя часть клапана - его стержень - изготовлена из стали, имеющей высокую износостойкость, нижняя часть стержня и головка выпускного клапана сделаны из термостойкой стали.

Уплотнительной поверхности клапанной головки приходится входить в соприкосновение с клапанным седлом до 70 раз в секунду. Возникающие при этом динамические усилия, а также силы клапанных пружин и давление воспламенения представляют собой весьма серьезное испытание для этих деталей.

Особенно сильному нагреву подвергается выпускной клапан: отработанный газ имеет температуру до 800°С. В течение того короткого времени, пока рабочие поверхности входят в соприкосновение друг с другом, необходимо осуществить максимальную передачу тепла с клапанного седла на головку цилиндра.
Правильный выбор впускных/выпускных клапанов
Выбор материала

При выборе клапанов для форсированного двигателя наибольшее количество вопросов вызывает именно выбор материала. Производители предлагают широкий выбор материалов, удовлетворяющий требованиям практически любого двигателя. Некоторые производители имеют в своем ассортименте один-два типа материала, заявляя при этом о его универсальности и том, что он подходит ко всем моторам. Однако если взять в расчет условия, в которых приходится работать клапанам, становится понятным необоснованность таких заявлений, один тип материала ни в коем случае не может подойти ко всем без исключения двигателям. Основная разница между впускными и выпускными клапанами состоит в различных рабочих температурах. Выпускные клапаны находятся под постоянным воздействием крайне разрушительных газов, а температуры часто превышают рубеж 760°С. Впускные же клапаны постоянно охлаждаются потоками воздушно-топливной смеси и не разогреваются до таких температур. Специфические сплавы впускного клапана при своей не слишком высокой рабочей температуре могут оказаться прочнее нержавеющей стали выпускного клапана.
Конструкция головки клапана

Форма головки клапана и ее размеры имеют особое значение для мощности двигателя. А ключевым звеном является диаметр головки и угол седла. Клапаны, имеющие вогнутую со стороны камеры сгорания головку, - несколько легче обычных, но из-за увеличенного объема камеры сгорания имеет место некоторое падение компрессии. Диаметр головки клапана прямо пропорционально связан с интенсивностью прохождения потоков воздушно-топливной смеси и, следовательно, мощностью двигателя. То есть клапан должен иметь достаточный для свободного прохождения потоков смеси диаметр головки. Повысить мощность двигателя можно установив в головку блока клапаны с увеличенным диаметром головок. Такие клапаны, однако, имеют и недостаток – заметное снижение пиковой мощности и крутящего момента. Выбор диаметра клапана в итоге оказывается компромиссом между низкими оборотами и пиковой мощностью, определяющим же фактором при этом является предназначение двигателя. В обычных, нетурбированных двигателях, диаметр головки впускного клапана больше диаметра выпускного на 25%.
Угол седла клапана

Угол седла клапана обычно определяется производителем двигателя, хотя измерить его можно в любой мастерской. Даже если в распоряжении мастерской имеется гидростенд, лучше не испытывать судьбу и следовать рекомендациям производителя относительно угла седла, поскольку его значение имеет огромное значение. При обработке седла клапана необходимо уделять особое внимание точности. Для того, чтобы контактная поверхность седла соприкасалась с нужной точкой фаски клапана и имела требуемую ширину (1,15 – 1,5 мм), седло должно быть обработано под несколькими углами. Профессионально обработанные седла (как показано на рисунке 1) могут существенно повысить мощность двигателя. При измерении углов нужно быть внимательным, в некоторых двигателях, как, например, у показанного на рисунке 2 двигателя Honda S2000, имеют место сужающиеся углы.
Обработка нижней части головки клапана – полировка

Форма нижней части головки клапана и качество ее обработки также влияет на прохождение потоков смеси через клапан. Нижняя поверхность головок высококачественных клапанов проходит специальную механическую обработку, повышающую прочность клапана и облегчающую прохождение потоков смеси. Полировка имеет несколько положительных сторон. Во-первых, благодаря удалению с поверхности всех неровностей первичной обработки облегчается прохождение потоков смеси, а во-вторых, в процессе полировки удаляются все возможные концентраторы напряжения.
Конструкция штока клапана – диаметр и выточка на штоке

Именно шток является опорной поверхностью, контактирующей с направляющей клапана. Упор же клапана должен обладать достаточным запасом прочности, способным выдерживать постоянные нагрузки, передаваемые на клапан качающимся рычагом. Диаметр штока зависит от того, какой вес и запас прочности ожидается от клапана. Некоторые клапаны премиум-класса имеют вырезку на штоке. Вырезка уменьшает диаметр в области ниже направляющей и ощутимо увеличивает проходимость смеси при низком подъеме головки клапана. При этом слегка снижается вес клапана. Существенно снизить вес клапана можно уменьшив диаметр его штока.
Покрытие клапана и его зазор

Хромирование штока клапана увеличивает его долговечность в условиях недостаточного смазывания. Это особенно актуально для сильно разогревающихся выпускных клапанов. В настоящее время покрытие имеют все более или менее качественные клапаны, что позволяет удовлетворить требованиям самых строгих маслосберегающих технологий. Зазор между штоком клапана и направляющей зависит от многих факторов: диаметра штока, предназначения двигателя, свойств материала направляющей и типа сальника клапана. Клапаны, имеющие недостаточный зазор, могут привести к значительно большим повреждениям двигателя, чем клапаны с чрезмерным зазором. Наиболее распространенные значения зазора впускных клапанов – 0,04-0,06 мм, выпускных – 0,05-0,075 мм.
Конструкция замка клапанной пружины

Наиболее распространенная конструкция замка клапанной пружины – прямоугольной формы канавка. Компоненты такого замка представлены в широком ассортименте форм и типов материалов. Кроме этого свою эффективность доказали и многоканавочные замки, позволяющие клапану вращаться независимо от пружины и ее тарелки. Благодаря этому достигается равномерный износ и чистота контактных поверхностей фаски клапана и седла, а это в свою очередь увеличивает долговечность клапана. И хотя среднестатистический автомобиль великолепно работает с многоканавочной конструкцией замка тарелки пружины, для форсированных двигателей рекомендуется одноканавочная конструкция. Полукруглая форма канавки замка объективно нужна только в клапанах с очень маленьким диаметром штока, работающих на пределе прочности. Поломка клапана в области канавки замка – довольно нетипичное явление.
Конструкция упора клапана

Упор клапана должен обладать достаточным запасом прочности, чтобы противостоять постоянному давлению качающегося рычага. Нержавеющую сталь невозможно закалить до такого уровня, чтобы она выдерживала подобные нагрузки, поэтому упор необходимо либо наваривать, либо делать съемным. Сплавы не на основе нержавеющей стали хорошо поддаются закалке и не нуждаются в наварных упорах или других укрепленных элементах. Шток клапана с многоканавочной конструкцией замка должен быть закален в области канавок либо наварен, если материал головки – нержавеющая сталь.
Вес клапана

Вес двигателя может быть фактором, ограничивающим обороты двигателя. Этот фактор обязательно нужно учитывать при его конструировании. При этом, учитывая больший размер впускных клапанов, им нужно уделять особое внимание. Вырезка на штоке клапана – незначительное снижение веса. Большого результата можно добиться, уменьшив диаметр штока клапана. Титановые клапаны хотя и дорого стоят, но имеют существенно меньший вес, что положительно сказывается на оборотах двигателя и долговечности пружин клапанного привода.
Зазор между поршнем и клапаном

Ни один клапан не выдержит удара о поршень. Основной причиной выхода из строя головок блока является именно такие удары. Рекомендуемый зазор между ними – 2,5 мм, хотя это значение и может показаться слишком большим. Безусловно. Меньший зазор обеспечит лучшие результаты, но при этом придется жертвовать надежностью двигателя.
Материалы для производства впускных и выпускных клапанов

Материалы для производства клапанов должны удовлетворять всем требованиям двигателя. Термин “нержавеющая сталь” обычно применяется по отношению ко сплавам стали, содержащим как минимум 10% хрома. Как будет показано ниже, сплав сильхром 1 приближается к этому уровню при том что стоимость его остается на уровне дешевых высокоуглеродистых сплавов.

Sil XB, 422, 21-2N и 21-4N: сплавы нержавеющей стали.

1541: высокоуглеродистая сталь с добавками марганца, повышающими коррозионную устойчивость. 8440: стальной сплав, пригодный для производства работающих с повышенными нагрузками клапанов. Для повышения термостойкости в сплав добавлен хром.

Sil1: стальной сплав с 8,5% содержанием хрома, пригодный для производства работающих с повышенными нагрузками клапанов. Используется для изготовления высококачественных впускных клапанов.

Sil XB: ферритный сплав, содержащий 20% хрома и 1,3% никеля. Используется для производства впускных клапанов, работающих с высокими нагрузками.

422: сплав нержавеющей стали, используемый для изготовления высококачественных впускных клапанов. Сплав разработан специально для впуcкных клапанов, диапазон рабочих температур его не подходит для изготовления выпускных клапанов. Клапаны из этого сплава часто имеют обозначение “для жестких условий”.

Ti-6: титан – легкий неферритный материал, применяемый для изготовления клапанов, работающих в высокооборотистых спортивных двигателях. Он на 40% легче стали и сохраняет прочность при высоких температурах. Обычно из титана изготавливаются впускные клапаны большого диаметра, хотя можно встретить и выпускные клапаны из этого материала.

21-2N: аустенитный стальной сплав, содержащий 21% хрома и 2% никеля. Наиболее популярный материал для изготовления выпускных клапанов, сохраняет свойства при существенных повышениях температуры. Благодаря дополнительной обработке характеристики клапана из такого материала можно приблизить к оптимальным. В итоге получается недорогой и очень качественный клапан.

21-4N: аустенитный стальной сплав, похожий по качествам на 21-2N, но с более высоким содержанием никеля (4%). Используется как альтернатива сплаву 21-2N.
                                                       

»Впускные и выпускные клапаны бензиновых и дизельных двигателей - симптомы и причины неисправностей

Клапаны двигателя являются одной из важнейших механических частей в бензиновых и дизельных двигателях. Как распознать неисправность клапана? Какие симптомы? Сколько стоит ремонт?

Клапаны двигателя изготовлены из очень прочной стали, устойчивой к температурам, достигающим нескольких сотен градусов по Цельсию. Клапан двигателя полностью литой. В нем можно увидеть два элемента - шток (шток клапана) и гриб с круглой «головкой».На штоке клапана установлено уплотнение клапана для защиты цилиндра от попадания в него моторного масла.

Клапаны - это компонент системы газораспределения, используемый в бензиновых и дизельных двигателях.
Система газораспределения работает в головке блока цилиндров. Для чего нужна система хронометража?
• В двигателях с прямым впрыском топлива (дизельные двигатели с Common Rail, TCe, TwinAir, Ecoboost и другие бензиновые двигатели) он регулирует подачу свежего воздуха в отдельные цилиндры, а также удаление выхлопных газов из цилиндров.
• В двигателях с непрямым впрыском топлива (например, многоточечные бензиновые двигатели MPI) регулирует воздушно-топливную смесь и выпуск выхлопных газов из цилиндров.

Современные двигатели - это верхнеклапанные. Таким образом, головка с системой газораспределения расположена над блоком двигателя. Клапаны установлены над каждым цилиндром. Есть два типа клапанов:
• Впускные клапаны, также известные как впускные клапаны - они регулируют воздух или топливно-воздушную смесь.
• Выпускные клапаны - открываются, чтобы выхлопные газы выходили из камер сгорания.
Впускные клапаны имеют более крупные заглушки. В свою очередь выхлопные трубы более устойчивы к высоким температурам. В процессе работы выпускной канал нагревается до 550 ° С, а выпускной даже до 700 ° С. Нижняя часть клапанов нагревается за счет процессов сгорания топливовоздушной смеси, происходящих в цилиндрах. Выхлопные клапаны дополнительно подогреваются горячим выхлопным газом.

Износ клапанов в двигателе - клапаны двигателя Michał Lisiak / https: // www. Motorewia.pl 9000 3

Работа системы газораспределения тесно синхронизирована с работой коленчатого вала.Привод ГРМ заботится о правильной синхронизации. Это может быть цепь или ремень ГРМ, в зависимости от используемого раствора. Ремень или цепь приводят в движение распределительный вал или два распределительных вала, которые, в свою очередь, через кулачки или толкатели открывают и закрывают впускные и выпускные клапаны конкретного цилиндра с точно определенным положением коленчатого вала.
Время и время открытия клапана также изменяются системами изменения фаз газораспределения (можно регулировать давлением моторного масла).
Может быть три плунжера клапана (два впускных и один выпускной), четыре (два впускных и два выпускных) или пять (три впускных и два выпускных) клапана над одним цилиндром. Наиболее распространенная система «два плюс два» с четырехцилиндровым двигателем - это 16V (шестнадцать клапанов).

Клапаны изнашиваются в результате длительного воздействия очень высоких температур. На их долговечность также может влиять качество материалов, используемых в производстве.
Клапаны могут подвергаться износу, повреждению в результате поломки привода ГРМ, отложений на них или в результате поломки привода ГРМ. Давайте посмотрим на типичные отказы клапанов.


Изношенный шток (шток клапана) . Возникает при большом пробеге (более 250 000 км) из-за износа.
Признаки износа штока клапана (износ штока клапана): высокий расход моторного масла (двигатель забирает масло), подгорание моторного масла (изменение цвета выхлопных газов), запах сгоревшего моторного масла в выхлопных газах, потеря мощности двигателя.
Ремонт: замена арматуры на новые.

Износ плунжера клапана (точнее лица клапана) , который должен плотно входить в отверстие в головке блока цилиндров и плотно его закрывать.
Признаки изношенности плунжера клапана: пропадание мощности, неполадки при запуске двигателя.
Как проверить? Измерьте компрессию на каждом цилиндре.
Ремонт: замена арматуры на новые.

Отложение нагара на впускных клапанах из-за использования некачественного моторного масла, продолжительной езды на низких оборотах (например,с экодвижением), из-за перегрева двигателя и т. д. Ускоряет износ клапанов.
Симптомы: потеря динамики.
Ремонт: очистка клапанов специальными препаратами. Поменять на новый.

Клапаны погнуты из-за поломки привода ГРМ. Это результат обрыва ремня ГРМ или цепи ГРМ, потери синхронизации и столкновения поршней с клапанами.
Симптомы: не работает агрегат, шум, дым.
Ремонт: капитальный ремонт двигателя или замена двигателя на новый.

Замена клапанов - операция сложная и дорогая.
Необходимо демонтировать головку двигателя (ранее всю проводку и систему зажигания в бензиновых двигателях), привод ГРМ и сам ГРМ (например, толкатели). Необходимо использовать новые клапаны, новый привод ГРМ (и сопутствующие элементы: водяной насос, шкивы и другие), прокладку головки, прокладку клапанной крышки, новое моторное масло с фильтром и охлаждающей жидкостью.

Износ клапанов в двигателе - клапаны двигателя Michał Lisiak / https: // www.Motorewia.pl 9000 3

как определить перегоревшие клапаны в типичном автомобиле? Как определить поврежденные клапаны в дизельном двигателе? Как определить поврежденные клапаны в двигателе? Как это сделать? Что такое незакрепленные клапаны? Симптомы незакрепленных клапанов - как их распознать? Какие бывают перегоревшие клапаны? Причина перегоревших клапанов - где она? Почему перегорают клапаны? Почему такая неисправность как перегоревший всасывающий клапан? Симптомы сгоревшего впускного клапана - как их распознать? Как проверить, поддерживается ли клапан? Какое оборудование для этого нужно? На нашем автомобильном портале представлены автомобильные справочники, в которых вы найдете ответы на все свои вопросы.

.

Клапаны

Впускной клапан закрывает впускной канал, через который в цилиндр поступает свежий воздух или готовая топливно-воздушная смесь, выпускной клапан блокирует выпускной канал, по которому выхлопные газы попадают в каталитический нейтрализатор и глушители.

Одно только это описание показывает, что выпускной клапан более загружен, поскольку он все еще имеет дело с чрезвычайно горячими выхлопными газами под огромным давлением.Каждый клапан состоит из двух основных частей: плунжера и штока.

Круглая заглушка закрывает круглое отверстие в головке блока цилиндров и упирается в седло клапана.Плунжер клапана направляется штоком, который передает возвратно-поступательное движение плунжеру клапана и, таким образом, управляет открытием и закрытием всего клапана.

Обычно клапаны изготавливаются из твердого материала в виде поковки, только биметаллические клапаны состоят из двух разных типов металла.До конца 1980-х годов типичным решением было использование одного впускного и одного выпускного клапана в каждом цилиндре. Сегодня в конструкции двигателей наблюдается другая тенденция: увеличивать количество клапанов.

В настоящее время наиболее распространены двигатели с четырьмя клапанами на цилиндр (два впускных и два выпускных), что составляет шестнадцать из них в четырехцилиндровом двигателе - сокращенно 16V.

Fiat, некоторые японские производители и Mercedes (для шестицилиндровых и восьмицилиндровых двигателей) двинулись в другом направлении с двумя впускными клапанами и одним выпускным клапаном.

Концерн Volkswagen пошел еще дальше и в своем известном множеством приложений агрегате 1.8 20V использует два выпускных клапана, но целых три впускных клапана.Созданный таким образом двигатель развивает мощность 125 л.с. в базовой версии и 225 л.с. в версии Audi TT с наддувом.

Означает ли это, что чем больше клапанов, тем больше мощность?

В принципе, такое упрощение можно допустить, тем более что - логично - поскольку впускной клапан является реальной преградой для свежей смеси, увеличение его «заслонки» дает двигателю более свободное дыхание.

Кроме того, даже в классических двухклапанных двигателях впускной клапан обычно значительно больше выпускного. Конечно, размер клапана больше всего зависит от диаметра отверстия, но наиболее распространенный размер клапана составляет 40 мм для впуска и 32 мм для выпуска.

Основная идея создания многоклапанных двигателей состоит в том, чтобы просто заявить, что в двух отверстиях меньшего размера будет больше, чем в большом.И это правильно - по крайней мере, в определенных структурно определенных пределах.

В любом случае, однако, конус клапана всегда находится на пути газов, поэтому, конечно, решающим фактором является зазор клапана, измеряемый в квадратных миллиметрах.Если это так, то в игру вступает другая величина: ход клапана.

Речь идет о пути, который проходит клапан при открытии, измеренном от его контакта с седлом клапана до максимального отклонения плунжера в цилиндр.

В двигателях легковых автомобилей этот ход в среднем составляет от шести до десяти миллиметров

Конечно, больший ход означает лучшее наполнение цилиндра, но этот путь нельзя свободно увеличивать.Это связано с тем, что клапаны должны закрываться и открываться в определенный момент, в зависимости от положения поршня в цилиндре.

Определение времени открытия и закрытия - вопрос высочайшей степени сложности и точности.Таким образом, с большим ходом клапан должен пройти гораздо большее расстояние за такое же короткое время, то есть открываться и закрываться намного быстрее, что, очевидно, означает гораздо более быстрый износ и более высокий уровень шума.

Еще один способ увеличить диаметр «двери цилиндра» - это уменьшить шток клапана.Побочным эффектом такой операции является уменьшение веса клапана, что всегда является положительным явлением, особенно при увеличении хода клапана.

Обычно диаметр стержня клапана составляет от шести до восьми миллиметров, но, например, в двигателях Формулы 1 этот размер составляет три миллиметра.Это достойный результат, но не следует забывать, что с уменьшением диаметра увеличивается риск поломки вала.

В этом случае плунжер клапана отламывается и падает в цилиндр.Не нужно никому объяснять, чем заканчивается бросание большого куска металла в такую ​​точно подогнанную конструкцию, как внутренняя часть цилиндра.

Короче говоря, двигатель поврежден, по крайней мере, в одном цилиндре.Поэтому принимаются различные меры для максимального усиления клапанов. Следовательно, впускные клапаны менее громоздки, поскольку они, тем не менее, работают с холодными газами, которые охлаждают их после цикла сжатия, зажигания и рабочего цикла.

С другой стороны, выпускные клапаны могут нагреваться до температуры в тысячи градусов Цельсия, когда двигатель сильно нагружен.Следовательно, нет ничего нового или удивительного в использовании усилений (своеобразной брони) в сильно нагруженных двигателях седла головок выпускных клапанов и их седел, что, прежде всего, отлично работает как средство против выбивания клапана. седла (утечка между клапаном и седлом).

Очень дорогое, но чрезвычайно эффективное решение для высокопроизводительных двигателей - полые клапаны.Полый, а не пустой. Внутри ручки металл, но бесплатно: натрий. Натрий плавится при температуре около 97 ° C.

Эту функцию используют его дизайнеры.В нижней части клапана, в точке контакта между штоком и плунжером, натрий, который прилипает к чудовищно нагретой заглушке, плавится, и огромная скорость, с которой клапан меняет направление своего скользящего движения, заставляет натрий быть «подброшенным» вверх по клапану, где он излучает тепло, затем снова вниз, на горячую внутреннюю часть плунжера клапана, где он снова плавится, поглощает тепло и уносит его избыток к верхней части штока.

Но как получается, что клапан вообще открывается и закрывается? Что ж, приглашаем читателей следить за следующим выпуском, который объяснит работу и задачи распределительного вала.Толпа людей. M. Pertyński

.

2 или 4 клапана?

Идея двигателя внутреннего сгорания состоит в том, чтобы этот процесс был как можно короче, а наполнение как можно короче.Тогда у двигателя хорошие показатели и характеристики. Этого можно добиться, увеличив диаметр впускного клапана. Но здесь есть предел, который нельзя превышать, и тогда сопротивление потоку ухудшается. Использование двух впускных клапанов дает гораздо лучшие результаты. Таким образом, наполнение лучше, чем с одним клапаном, благодаря двум впускным клапанам мы можем получить увеличение мощности, лучший пробег по крутящему моменту без необходимости увеличения объема двигателя. Кроме того, в двигателе с двумя впускными клапанами скорость поршня увеличивается (примерно на 500 оборотов в минуту), что, в свою очередь, улучшает его производительность (особенно в дизельных двигателях, где увеличение оборотов в минуту трудно достичь другими методами. ).- А 5-клапанные двигатели? - Их производит несколько компаний. Наиболее известны разработки концерна Volkswagen. С пятью клапанами, три входные, два выходные. Такой двигатель может развивать очень высокие обороты, даже до 7000 в минуту. - У многоклапанных двигателей степень сжатия выше, чем у двухклапанных? - Да. В 4-клапанных двигателях этот уровень достигает даже 10. Такой высокий уровень улучшает характеристики, а также позволяет сжигать бензин с октановым числом 95 (ранее для 2-клапанных двигателей с высокой степенью сжатия требовался бензин с октановым числом 98).Многоклапанные решения необходимы в двигателях с непосредственным впрыском бензина в цилиндр. 4 клапана позволяют разместить свечу таким образом, чтобы можно было сжечь слоистую бедную смесь. - Значит, если у вас есть выбор между двух- или четырехклапанным двигателем (более дорогой), стоит выбрать последний? - Да, гораздо лучшая производительность компенсирует нам эту более высокую стоимость. - Некоторые компании, например Mercedes, используют трехклапанное решение. Лучше или хуже четырехклапанного? - Лучше или хуже сказать сложно.Важно отметить, что есть два впускных клапана, чтобы обеспечить быстрое наполнение цилиндров. - Всегда ли в многоклапанных решениях используются два распредвала? - Не всегда, но два распредвала являются наиболее распространенным решением. Конструкции двигателей, в которых три или четыре клапана управляются одним валом, оказались более сложными.

.

Суть работы привода ГРМ

Открытие и закрытие впускного и выпускного клапанов с точной синхронизацией во время ходов (работы) поршня требует очень точной работы привода ГРМ. На холостом ходу интервал времени между открытием клапана для отдельных цилиндров составляет примерно пятую часть секунды. При 5000 об / мин это примерно две сотых секунды.

В кривошипно-поршневом двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются при каждом последующем обороте коленчатого вала, поэтому распределительный вал вращается с половиной скорости вращения двигателя.Следовательно, распредвалы имеют более крупные колеса, чем колеса на конце коленчатого вала. Таким образом, передаточное число составляет 1: 2, а это означает, что, например, при 3000 об / мин распределительный вал вращается со скоростью 1500 об / мин.

Точность, с которой открываются и закрываются выпускные клапаны, влияет на производительность двигателя, расход топлива и выбросы выхлопных газов, что делает привод ГРМ важной частью разработки экономичных и экологически чистых транспортных средств. С точки зрения впускных клапанов механизм газораспределения не только определяет, сколько смеси подается в каждый цилиндр, но и насколько эффективно она используется.Когда поршень начинает свой ход впуска, впускной клапан должен открываться достаточно быстро, чтобы цилиндр мог заполниться топливовоздушной смесью. Проблема возникает, когда частота вращения двигателя увеличивается - если клапан не открывается достаточно рано, цилиндр не будет полностью заполнен до того, как поршень начнет втягиваться, и клапан закроется, уменьшая сжатие и мощность. Если клапан открывается слишком рано, поршень может все еще находиться на такте выпуска, выталкивая выхлоп обратно во впускной коллектор, снижая мощность двигателя.

ГРМ одинаково важна для выпускных клапанов. Если выпускной клапан открывается слишком рано, расширяющиеся газы могут преждевременно выходить из цилиндра, вызывая потерю мощности. Если выпускной клапан открывается слишком поздно, двигателю придется приложить дополнительные усилия, чтобы опорожнить цилиндр от продуктов сгорания. Если, с другой стороны, выпускной клапан остается открытым слишком долго, топливная смесь, которая еще не сгорела, может втянуться, и катализатор может быть поврежден.

Другой причиной, по которой так важна точная синхронизация клапанов, является распределитель зажигания с регулируемым распределительным валом или, в двигателях с электронным зажиганием, датчик положения распределительного вала. Это также влияет на подачу топлива в двигателях с последовательным впрыском топлива.

Ременные и цепные приводы распределительных валов разработаны компанией INA, входящей в Schaeffler Group. Точные элементы, разработанные для нужд всех основных производителей автомобилей, обеспечивают точную и безотказную работу приводов распределительных валов в течение максимально длительного периода времени.

Несомненно, будущее приводов ГРМ, как ременных, так и цепных, связано с постоянно растущими требованиями к расходу топлива и выбросам выхлопных газов, производительности и комфорту. Чтобы обеспечить наилучшее согласование этих иногда противоречащих друг другу требований, синхронизирующие механизмы будущего строятся на основе результатов исследований с использованием современного программного обеспечения, основанного на многолетнем опыте разработки компонентов управления клапанами INA.

По материалам Schaeffler

Фото:

1. Ременный привод ГРМ.
2. Цепной привод ГРМ.
3. Цепь привода ГРМ INA.
4. Инструмент для проверки натяжения ремня ГРМ.
5. Компоненты привода ГРМ INA.

.

Будьте в курсе новостей отрасли вулканизации

AIR JACK - КАК ХРАНИТЬ?

Это деталь, но, вопреки внешности, очень важная. После того, как вы закончите работу, положите снеговика на место. держится в горизонтальном положении. Очень важно, чтобы резиновый сильфон находился в исходном (исходном) положении - то есть давление должно быть снято оттуда. Где хранить воздушный домкрат? Место не имеет значения.Важный это просто для того, чтобы он оставался сухим, поэтому держать снеговика на улице долгое время - плохая идея. Также следите за тем, чтобы в непосредственной близости от пневматического снеговика не было химикатов. Особенно это относится к таким веществам, как:

  • Масла
  • Растворители
  • Бензин

Почему? Химические вещества чрезвычайно опасны для резиновых элементов и могут их повредить.

КАКОЙ КОМПРЕССОР ДЛЯ СНЕГОВОГО ПОДЪЕМНИКА?

Прочтите нашу статью: https://sklep.phu-szczepan.pl/Jaki-kompresor-tlokowy-wybrac-news-pol-1516798553.html

ЧИСТКА СНЕГОВЕКА?

Пневматический подъемник не требует сложного обслуживания. Техническое обслуживание в первую очередь основано на поддержании лифта в чистоте. После того, как работа будет закончена, стоит рассмотреть это с точки зрения грязи или песка - все виды грязи должны быть удалены - только помните, что нельзя использовать агрессивные химические вещества.После стирки вытрите насухо.

Как чистить резиновый сильфон? В случае их загрязнения можно использовать специальные препараты для чистки резиновых изделий. После очистки достаточно насухо протереть поверхность.

Домкрат на воздушной подушке - общие проблемы

Как уже упоминалось, снеговики - относительно прочные приспособления. Если есть какие-то сбои, то чаще всего они касаются:

  • Утечки.
  • Нет стабильности.
  • Невозможно полностью опустить подушку.

Утечка может произойти, например, на подушке. Помимо ситуаций, когда повреждены сами сильфоны, они обычно возникают в результате плохой затяжки болтов. Это относится к винту на основании или верхней крышке, и обычно просто затягивание вернет все в норму.

Однако иногда утечки появляются и в других местах.Это даже клапан. Затем остается только заменить его на новый, потому что утечка в этот момент происходит только из-за его неисправности.

БЕЗ СТАБИЛЬНОСТИ

Стоит помнить, что каждый подъемник на воздушной подушке имеет определенное боковое смещение. Многие клиенты думают, что нестабильность подъемника вызвана его поломкой - нет! Это просто вопрос конструкции этих типов инструментов. Конечно, если окажется, что лифт становится все более неустойчивым (т.е.его нестабильность становится более хлопотной, чем раньше) обратитесь в сервис. В крайнем случае нестабильность домкрата может быть связана с неисправностью поршня. Это редко, но об этом стоит знать. Например, внутренний поршень отвинчился от верхней крышки - остается только вкрутить его обратно. Возможна замена.

.

Подбор и установка автоматических клапанов регулирования давления и расхода

Фактический вид и схема редукционного клапана кат. № 1500 Hawido Fabryka Armatury Hawle Spółka z o.o.

Сети и установки водоснабжения работают в диапазоне расчетных давлений, например, 6 бар, 10 бар, 16 бар и т. Д. Помимо рабочего давления, в установке также может возникать максимальное давление. Если давление в установке превышает максимальное давление, это может привести к повреждению оборудования и трубопроводов.Клапаны регулирования давления предназначены для поддержания давления в заданном диапазоне.
Клапаны регулирования давления можно найти практически в каждой гидравлической системе и помочь с различными функциями, такими как поддержание желаемого давления во всей или части системы.

ТИПЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ КЛАПАНОВ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ И РАСХОДА

- Клапаны регулирования давления:

  • Клапаны регулировки давления на входе
  • Клапаны регулировки давления на выходе
    (снижает переменное давление на входе до постоянного давления на выходе.Переменные установленное давление не зависит от давления на входе и расхода воды вывод).

- Клапаны регулирования расхода:

  • Клапан запорный с электрическим управлением.

- Клапаны регулирования уровня воды:

  • Поплавковый клапан
    (Демпферный поплавковый клапан используется для контроля уровня воды. Клапан открывается, при достижении предварительно запрограммированного минимального уровня заполнения резервуар, при этом он закрывается при достижении максимального уровня.Клапан обычно монтируется в баке выше допустимого уровня максимум).
  • Клапан включения / выключения с электрическим управлением.

Ниже я представляю принцип работы выбранных клапанов. В зависимости от функции у нас есть даже около дюжины клапанов с очень широким спектром применения. Для того, чтобы правильно выбрать клапан, рекомендую обратиться к производителю.

ПРИНЦИП РАБОТЫ РЕДУКЦИОННЫХ КЛАПАНОВ

Клапан регулирования давления представляет собой двухходовой клапан, запорным элементом которого является диафрагма с пружиной, на которую действует сила давления протекающей среды.Главный клапан представляет собой мембранный клапан с гидравлическим приводом, который управляется собственной средой. Большинство типов клапанов работают только гидравлически, без необходимости во внешнем источнике энергии.
использование:

  • Понижение давления в водопроводной сети.
  • Вторая сетевая резервная копия (сетевые подключения).

Редукционный клапан снижает переменное давление на входе клапана (p1) до постоянного более низкого давления на выходе (p2).Переменный расход и давление на входе не влияют на давление на выходе, которое регулируется регулирующим клапаном. Давление на выходе может быть установлено от 1 до 15 бар (стандартная версия).
Принцип действия саморегулирующихся мембранных регулирующих клапанов поясняется на схеме ниже:

Фактический вид и схема редукционного клапана каталожный номер 1500 Hawido Fabryka Armatury Hawle Spółka z o.o.

Среда течет в главный клапан (1) со стороны входа клапана (p1) и через шаровой клапан (2A), фильтр (3), отверстие (4), регулирующий клапан (6) и шаровой клапан (2C). ) к выпускной стороне клапана (p2).Отверстие ограничивает расход на впускной стороне p1, регулирующем клапане (6) и расход на выпускной стороне p2.
Если:

  • Давление на выходе p2 превышает заданное значение на регулирующем клапане (6), этот клапан закрывается; среда проходит через дроссельный обратный клапан (5) и шаровой клапан (2B) в камеру управления главного клапана (1), и главный клапан закрывается.
  • давление на выходе ниже заданного значения, регулирующий клапан (6) открывается, среда течет не только со стороны входа P1, но и сверху камеры управления на сторону выхода - главный клапан (1) открывается.Фильтр (3) защищает цепь управления от загрязнения.
    Проще говоря, пилотный клапан ограничивает поток из-за меньшего рассеивания, камера клапана находится под большим давлением над диафрагмой, и главный клапан дросселирует больше, пока давление, установленное на пилотном клапане, не будет снова достигнуто.

ПРИНЦИП КЛАПАНОВ БЕЗОПАСНОСТИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ

использование:

  • Поддержание давления в водопроводной сети.
  • Защита сети от чрезмерного повышения давления путем слива воды.

Дренажный клапан поддерживает постоянным ранее установленное давление на входе (p1). Любое повышение давления в сети выше установленного порогового значения компенсируется быстрым открытием клапана. Клапан закрывается медленно, чтобы избежать гидроудара. Переменный расход воды не влияет на пороговое давление, установленное на регулирующем клапане.

Фактический вид и схема предохранительного клапана и клапана поддержания давления арт.1400 Hawido Fabryka Armatury Hawle Spółka z o.o.

Среда течет к основному клапану (1) со стороны впуска клапана (p1), а затем через шаровой клапан (2A), фильтр (3), отверстие (4), регулирующий клапан (6) и шаровой клапан ( 2B) к выпускной стороне клапана (p2). Отверстие ограничивает расход на входе p1.
Если давление на входе (p1) превышает значение, установленное на регулирующем клапане (6), главный клапан (1) открывается, среда течет из камеры управления основного клапана через дроссельный клапан (5) и регулирующий клапан (6 ) к выходной стороне (p2).
Если давление на входе ниже установленного значения, регулирующий клапан закрывается. Среда течет со стороны входа через шаровой клапан, фильтр, отверстие и дроссельную заслонку в камеру главного клапана. Главный клапан закрывается.
Фильтр (3) впоследствии защищает цепь управления от загрязнения.

РАБОТА РЕГУЛИРУЮЩИХ КЛАПАНОВ И ПРЕДЕЛЫ РАСХОДА

Регулирующий и ограничительный клапан обеспечивает заданный максимальный расход воды независимо от изменяющегося рабочего давления, действуя только гидравлически.Номинальный расход можно плавно изменять с помощью регулирующего клапана в диапазоне ± 15%.
использование:

  • Ограничение притока из одной зоны давления в другую при более низком давлении,
  • Поддержание потока через фильтр на постоянном уровне,
  • В случае, если подача вторичной сети требует ограничения потока, например
    , чтобы не нарушать резерв противопожарной воды в первичной сети,
  • Ограничение расхода воды при продаже воды в соседний город.
Фактический вид и схема регулирующего клапана и ограничения расхода кат. № 1300 Hawido Fabryka Armatury Hawle Spółka z o.o.

Среда течет в главный клапан (1) со стороны входа клапана (p1) и через контур управления, шаровой клапан (2A), фильтр (3), отверстие (4), регулирующий клапан (6) и шар клапан (2C) к выходу клапана (p2). Отверстие (7) создает перепад давления, который передается на регулирующий клапан (6), который управляет основным клапаном (1), обеспечивая поддержание постоянной заданной скорости потока.
Если расход превышает установленное значение, клапан Hawido закрывается.
Фильтр (3) впоследствии защищает цепь управления от загрязнения.

ПРАВИЛЬНЫЙ ВЫБОР КЛАПАНА

  1. Определение функции клапана

Возможны следующие функции с полным гидравлическим управлением:
- понижение давления,
- поддержание давления,
- функция предохранительного клапана,
- поплавковое управление,
- контроль уровня воды в баке ,
- предотвращение обратного слива,
- защита трубопровода,
- защита насоса,
- специальные исполнения.

2 Определение рабочего давления

Выбор расчетного давления и материала клапана. Расчетное давление регулирующего клапана всегда должно превышать максимальное давление в системе, независимо от других предохранительных устройств.

Возможное исполнение клапана: PN10, PN16, PN25.

3. Расчет коэффициента снижения давления

Академия Конструкторов Сантехники

Давление на входе p1 должно быть разделить на давление на выходе p2.Давление на входе, действующее на заглушку клапан заставляет клапан открываться, в то время как выходное давление воздействует на диафрагмы / пружины и закрывает клапан.

Если передаточное число рассчитывается исходя из того, что выход больше, чем показано ниже, клапан не заткнусь.

Максимальное передаточное число P1: P2 = 4 : 1 (непрерывный режим)

Максимальное передаточное число P1: P2 = 6: 1 (кратковременный режим)

4. Определите характеристическую кривую Kvs по диаграмме, т. Е. Максимальную пропускную способность с потерей 1 бар.

90 168 кВ - важный параметр при выборе регулирующей арматуры, но не самый важный

Kv - мощность данного клапана, рассчитанная производителем. Kv описывает расход при заданной степени открытия клапана, предполагая потерю давления в 1 бар.
Kvs - производительность заданного потока, рассчитанная при максимальном открытии клапана, предполагая потерю давления в 1 бар.

Каждый инженер должен знать Kv и Kvs. Это, несомненно, один из самых важных параметров при выборе и сравнении клапанов в гидравлике.

Почему нельзя выбрать регулирующую арматуру только на основе Kv?

Наиболее важными параметрами являются: входное давление, выходное давление и требуемый расход. Выбор редукционного клапана только на основе Kv неверен. Редукционные клапаны не должны быть слишком большого размера.
Оптимальный рабочий диапазон клапанов Hawido составляет от 15% до 80% от их значения Kvs .

Диаграмма 1. Потеря давления Δp в зависимости от значения Q и номинального диаметра клапана DN. Коэффициент расхода Kvs в м3 / ч и л / мин при Δp = 1 бар Источник: https://www.hawle.pl/kategoria-produktu/woda-scieki/zawory-regulacyjne-hawido/

5, Выбор диаметра редукционного клапана

Типоразмеры:

Q - расход в м3 / ч и л / мин,
Δp - перепад давления на входе и выходе клапана в барах,
H - степень открытия в% от максимального открытия клапана.
v - скорость потока воды в м / с

Пример (синие стрелки):

- максимальный расход Q max = 2000 л / мин,
- входное давление P1: 16 бар,
- выходное давление P2: 10 бар,
- перепад давления Δp = 6 бар,
- точка пересечения при DN 100 в синем поле .

Кроме того, из схемы можно прочитать:

H = примерно 60%
v = примерно 4 м / с

Если значение Q = 2000 л / мин соответствует среднему расходу, то из-за возможных более высоких нагрузок рекомендуется выбирать клапан большего диаметра.

Диаграмма 2. Примерные рабочие характеристики клапана DN100 Hawido Fabryka Armatury Hawle Spółka z o.o. Источник: https://www.hawle.pl/kategoria-produktu/woda-scieki/zawory-regulacyjne-hawido/

Между границами, определяемыми степенью открытия клапана H = 15% и H = 80% там оптимальная рабочая зона клапанов HAWIDO (цветное поле). Рабочая зона клапана ограничена скоростью потока воды макс. 5 м / с.

Максимальная скорость потока в патрубке - 3 м / с (непрерывный режим)
Максимальная скорость потока в патрубке - 5 м / с (временный режим, например,расход воды для пожаротушения) 9000 5

Также обратите внимание на минимальный расход, который также должен находиться в рабочей зоне клапана.

6. Предотвращение кавитации

Диаграмма 3. Пример рабочей характеристики клапана CLA-VAL.
Источник: https://www.hawle.pl/wp-content/uploads/2020/09/Katalog-CLA-VAL-2019.pdf

Находится ли рабочая зона вне зоны кавитации?

Пример :

- максимальный расход Q max = 2000 л / мин,
- входное давление P1: 15 бар,
- выходное давление P2: 5 бар,
- перепад давления Δp = 10 бар,

P1 <2 + 3 * P2
15 <2 + 3 * 5
15 <17 - условие выполнено

Когда клапан окажется в зоне кавитации?

- максимальный расход Q max = 2000 л / мин,
- входное давление P1: 15 бар,
- выходное давление P2: 2 бар,
- перепад давления Δp = 13 бар,

P1 <2 + 3 * P2
15 <2 + 3 * 2
15 <8 - условие не выполнено (клапан подвержен кавитации)

В указанном выше случае, если условие предотвращения кавитации не выполняется, следует последовательно применять двойное уменьшение.Первый клапан снижает давление, например, с 15 бар до 6 бар. Второй клапан снижает давление с 6 до 2 бар.
Каждый раз следует проверять, не будет ли клапан работать в зоне кавитации.

7. Проверка максимальной скорости потока на соединении
Максимальная скорость потока воды через клапан, измеренная на соединении, составляет 3 м / с для непрерывной работы и 5 м / с для временной работы.
При выборе клапана из таблиц производителя ограничение скорости отмечается графически.
Когда мы выбираем клапан из рабочей области, указанной производителем, мы отвечаем требованиям скорости.
Максимальная скорость потока в патрубке - 3 м / с (непрерывный режим)
Максимальная скорость потока в патрубке - 5 м / с (временный режим, например, расход воды для пожаротушения)

8. Потеря давления
Редукционный клапан не следует выбирать только на основании установочного диаметра и Kvs. Стандартная потеря давления на клапане составляет ~ 0,5 бар.В исключительных случаях, если мы не хотим точно регулировать давление, мы можем увеличить диаметр клапана, чтобы уменьшить потери. Однако делать это нужно по согласованию с производителем.

9. Выбор диапазона уставки
Для обеспечения хорошей точности регулирования давления выберите диапазон настройки, при котором желаемое давление на выходе приближается к верхнему пределу. Например, если контролируемое давление на выходе составляет 2,5 бара, выберите диапазон от 1,0 до 3,0 бар, а не от 2 до 5 бар.
Если доступный диапазон давления недостаточно широк, возможно его падение ниже нижнего предела настройки давления при условии, что нагрузка клапана мала и не требуется высокая точность понижения.

10. Когда использовать последовательные двухступенчатые редукторы?
В большинстве случаев для регулирования давления достаточно одного редукционного клапана, поскольку макс. Большинство редукционных клапанов имеют коэффициент снижения давления 4: 1 для непрерывной работы или 6: 1 для прерывистой работы.
Двухступенчатое понижение используется для большей безопасности, за исключением случаев, когда соотношение больше 6: 1.
Например, система, в которой давление снижено с P1 = 10 бар до P2 = 1 бар.
В случае отказа редукционного клапана система с одним редукционным клапаном подвергнется воздействию воды 10 бар!
Двухступенчатая редукционная система, в которой давление воды снижается с 10 бар до 3 бар первым редуктором, а затем снижается с 3 бар до 1 бар вторым редуктором, обеспечивает безопасность в случае выхода из строя первого клапана.Даже если последний не работает, установка и оборудование будут находиться под давлением ниже входного давления P1.

Критерий безопасности установки здесь имеет второстепенное значение. Основным требованием для применения двойного редуктора является соблюдение правильного соотношения давлений P1: P2.

11. Когда использовать параллельный двухступенчатый редуктор?
При очень низком минимальном расходе, например, ночью или во время любого ремонта, рекомендуется использовать байпас с двумя параллельно подключенными клапанами (размер, соответствующий конкретному случаю) для обеспечения подачи воды.

РУКОВОДСТВО ПО УСТАНОВКЕ РЕГУЛИРУЮЩИХ КЛАПАНОВ

Регулирующие клапаны должны быть установлены в горизонтальном положении крышкой вверх - другие способы установки должны быть согласованы с производителем перед размещением заказа.
Рекомендуется установить задвижку перед и после узла, а также дополнительно установить фильтр (грязеуловитель) перед задвижкой.
Если клапаны установлены в качестве предохранительных клапанов, задвижку на выходе после клапана можно не устанавливать при выпуске среды в атмосферу.
В зависимости от условий установки мы рекомендуем установить монтажно-демонтажную вставку за клапаном.
Фильтр защищает регулирующий клапан от загрязнения и засорения.
Выпускной и выпускной клапан гарантирует правильную работу регулирующего клапана, предотвращает рабочий шум и поддерживает давление.
Решение об установке вентиляционного клапана принимает проектировщик сантехнических сооружений. Клапан может быть установлен как перед редукционным клапаном для удаления воздуха из системы, так и после редукционного клапана для удаления воздуха из системы после снижения давления.

Пример установки клапанов регулирования давления
Рисунок 1. Схема установки клапана регулирования давления: 1 - запорный клапан, 2 - фильтр, 3 - регулирующий клапан, 4 - монтажная вставка с напорным шаровым краном, 5 - выпускной клапан с отсечным шаром. клапан. Источник: https://www.hawle.pl/kategoria-produktu/woda-scieki/zawory-regulacyjne-hawido/
Пример установки регулирующих клапанов

Диафрагма должна быть установлена ​​после клапана.Рекомендуются следующие размеры:

X = 5 x DN, прямой участок между клапаном и диафрагмой,
Y = 3 x DN, прямой участок после диафрагмы и запорного элемента.

Рисунок 2. Схема установки клапана-регулятора потока:. 1 - запорный вентиль, 2 - фильтр, 3 - регулирующий вентиль, 4 - измерительное отверстие. Источник: https://www.hawle.pl/kategoria-produktu/woda-scieki/zawory-regulacyjne-hawido/

Каталоги технические загрузки:

Нажав на ссылку ниже, вы будете перенаправлены на страницу, где вы можете загрузить технический каталог со всеми типами и возможными применениями клапанов Hawido и CLA-VAL.
https://www.hawle.pl/do-pobrania/

Ссылка на полный каталог регулирующих клапанов Hawido:
https://www.hawle.pl/kategoria-produktu/woda-scieki/zawory-regulacyjne-hawido/

Ссылка на полный каталог регулирующих клапанов CLA-VAL:
https://www.hawle.pl/kategoria-produktu/woda-scieki/zawory-regulacyjne-cla-val/

Подготовлено
MSc. Адам Масловски в сотрудничестве с Fabryka Armatury Hawle Spółka z o.o.

Ссылка:
Технические сайты и каталоги
http: // www.hawle.pl//

.

Rivulis D5000 Тонкостенная линия капельного орошения

Отличная тонкостенная капельная линия Rivulis D5000 с компенсацией давления!

Это единственный продукт данного типа на рынке , который сочетает в себе функциональность капельной планки и прочность тонкостенной лески. Тонкая стенка трубопровода облегчает многократное наматывание и разматывание рулона труб, а благодаря компенсации давления это продукт, адаптированный для орошения территорий с различной топографией.Не зря ее называют капельной лентой с компенсацией давления.
Обладая одним из самых широких диапазонов регулирования расхода, Rivulis D5000 обеспечивает исключительную однородность даже на холмистой местности или на больших расстояниях. В результате культивация на концах рядов получает то же количество воды, что и в начале, что дает более равномерный урожай. Благодаря широкому лабиринту, большим выхлопным отверстиям и впускным фильтрам каждый компонент максимизирован для обеспечения исключительной производительности и сопротивления засорению.

Каждый излучатель имеет 40 независимых входных фильтров в 3-х зонах. Эти фильтры обеспечивают первый уровень защиты от инородных тел. Линия D5000 также имеет уникальную многозонную зону с 40 входными фильтрами, которые обеспечивают максимальной защиты от засорения и почти 300% функциональной площади фильтрации по сравнению с основным конкурентом на рынке.
Компенсация давления обеспечивает равномерный поток по всей длине линии независимо от выходного давления.Специально разработанные излучатели обеспечивают постоянный расход по всей длине линии, независимо от разницы в высоте грунта.
Лабиринт с широким потоком обеспечивает окончательный баланс постепенно уменьшающегося потока воды, создавая при этом высокую турбулентность в эмиттере, чтобы гарантировать удержание твердых частиц во взвешенном состоянии.

Rivulis D5000 имеет один из самых больших путей потока, который предотвращает засорение. Загрязнение представляет угрозу для всех систем капельного орошения.Уникальная длинная вытяжная камера в сочетании с приподнятой конструкцией стен обеспечивает максимальное расстояние между выпускным отверстием и отверстием трубы для предотвращения всасывания загрязнений. Полноразмерная выпускная камера также позволяет использовать выпускное отверстие с прорезью для настенной версии 15 мил.

Если вам нужна капельная линия / планка с компенсацией давления , мы рекомендуем линию D5000. Подходит для полива сельскохозяйственных культур в горных районах, на склонах и для полива сезонных культур.Это будет идеальный продукт для полива растений, которые требуют орошения только в период сезона или тех, для ухода за которыми требуется временная намотка трубопровода.

Это самая надежная и долговечная система полива, которая будет работать даже в самых тяжелых условиях. Капельная линия была спроектирована и изготовлена ​​на таком высоком уровне, что ничто не может ей помешать.

.

Смотрите также