Клапаны, устройство и назначение клапана

Причины прогорания

Клапаны прогорают по разным причинам, среди которых отметить:

• заводской брак или некачественные запчасти;
• неправильная регулировка клапанов или неисправность гидрокомпенсаторов;
• износ клапанов (стержень клапана или направляющая втулка);
• раннее или позднее зажигание;
• обедненная смесь.

От покупки бракованных и некачественных запчастей никто не застрахован, поэтому запчасти покупайте у проверенных продавцов, которые дорожат своей репутацией.
В случае неправильной регулировки клапанов (сильно зажаты), работа двигателя будет заметна по характерному «тракторному» звуку. При этом из-за несоблюдения теплового зазора клапан перегревается, что неизменно приведет к его прогару.
При неправильно выставленном зажигании сгорание горючей смеси происходит при открытом клапане и ведет к его неисправности. Обедненная смесь опасна тем, что температура сгорания горючей смеси  повышается, что ведет к перегреву и прогару.

Прогорел клапан или проблемы с поршневой?

Прогоревший клапан – далеко не единственная причина снижения компрессии в цилиндре. Поэтому следующие шаги помогут нам понять, прогорел клапан либо это проблемы с поршневой системой.

Самый примитивный тест – залить в «подсевший» цилиндр несколько кубиков моторного масла, после чего повторить замер. Если компрессия возросла, значит, причина не в прогоревшем клапане, а в цилиндро — поршневой группе (ЦПГ).

Вытащите щуп и посмотрите на количество газов, вырывающееся из отверстия. Если двигатель сильно сапунит, причина в поршневой. Если же система вентиляции картерных газов справляется со своей задачей, прогорело седло клапана или же сам клапан. В более продвинутом варианте диагностики специальным прибором измеряется объем картерных газов.

Чтобы определить прогар клапана, а не поршня, осмотрите цилиндр с помощью эндоскопа. Заглянув внутрь двигателя, вы увидите прогоревший клапан. Если поршень остановился вверху и нет возможности развернуть камеру, чтобы посмотреть вверх, слегка покрутите мотор стартером либо ключом за шкив коленчатого вала.

Клапан обратного типа и его классификация

Для начала следует вспомнить принцип работы клапанов этого вида. Ее функциональные особенности достаточно просты для восприятия. На одной из осей будут расположены лопасти, что позволяет проходить воздушным массам только в одном из направлений. При изменении направления потока клапан автоматически перекрывается. Помимо возможности автоматической блокировки, можно самостоятельно производить регулировку приточного объема воздушных масс, изменяя уровень сечения воздуховода. Все устройства данного типа можно различить, исходя из таких основных характеристик:

• исходя из конструктивных особенностей. В зависимости от мембраны, лепестков, бабочки и решетки. Устройство с установленным обратным клапаном обладает установленными заранее жалюзями, которые изменяют свое положение при воздействии воздушных потоков, но только в одну из сторон, что позволило полностью исключить возможность образования обратного потока. Формы они могут иметь самые разные, как и дизайн. При этом установка производится при выходе или входе в вентиляционный канал. Установленный клапан по форме напоминает бабочку, которая состоит из нескольких пластин, которые между собой скреплены при помощи пружинки. Само устройство представляет собой заслонку, которую может привести в движение даже небольшое дуновение ветра, после чего плотно прилегает к поверхности решетки. Зачастую используется при обустройстве вентиляции естественного типа. По принципу работы клапан лепесткового типа схож с мембранным. При этом изготавливается он по форме заслонки, крепление которой производится на оси, которая приходит в движение под воздействим воздушных потоков, в зависимости от их направления;
• исходя из материала, который был использован при изготовлении. Возможно использование оцинкованной стали или пластика при производстве клапанов;
• в зависимости от пропускной способности (объем воздуха за определенный промежуток времени может проходить разный);
• по способу проведения монтажных работ, установка может проводиться как горизонтально, так и вертикально;
• исходя из способов управления, они могут быть электрическими или ручными. Для ручного управления понадобится специальный рычажок. Электрический же привод прекрасно функционирует с остальными элементами устройства на автоматическом режиме, который самостоятельно регулирует скорость и объем воздушного потока;
• по форме модели могут встречаться как круглые, так и прямоугольные. В этом случае выбор будет основываться исходя из размера и формы воздуховода, в который будет производиться установка клапана обратного типа. Для бытовых нужд понадобится установка клапана габаритом в 10 см, 12 см, 12,5 см, 15 см и более. Для промышленных сооружений рекомендуется использовать элементы, диаметр которых составляет от 15 см до 100 см.

Где используются клапаны обратного типа

В не зависимости от разновидностей устройств вентиляции, рано или поздно в ней может появиться обратная тяга (будь то механическая или естественная система вентиляции помещений). При обустройстве естественных систем, будут использоваться каналы вентиляции с обратными клапанами, которые неимоверно чувствительны к малейшим изменениям, касательно направления движения воздушных потоков. Для достижения оптимального результата рекомендуется установить  клапан обратного вида одновременно с вентиляционными каналами. Монтаж клапана обратного типа в квартирах с естественным устройством вентиляции, должно производиться в нишах стен между помещениями. Такие отверстия предпочтительнее делать неподалеку от дверного проема, там же следует установить решетки под клапаны обратного типа, которые будут отвечать за потоки воздуха. Вентиляция приточного типа состоит из воздуховода, который размещается в одной из наружных стен и которая оснащена решеткой, отвечающей за забор воздуха из улицы. Фильтр способствует очистке воздушных масс, которые проходят сквозь систему с улицы, что приводит к небольшому подогреву таковых, что позволяет сохранить оптимальный температурный режим внутри помещения. Таким образом, можно полностью исключить необходимость в дополнительном проветривании помещений, в которых установлены пластиковые окна.

Диагностика и ремонт

Если появился стук клапанов, то необходимо выполнять осмотр впускного и выпускного клапана. Мотор требуется вскрывать, определяя текущее состояние всей клапанной группы. Без соответствующего опыта работы выполнить такую диагностику бывает проблематично, автовладельцу необходимо всё же обратиться в сервис, где профессиональные механики смогут уже по одному звуку двигателя определить характерные неисправности, и устранят такие поломки, точно определив причину появления постороннего звука.

В отдельных случаях устранить имеющиеся проблемы можно, путем регулировки клапанов и их зазора. Такая работа выполняется по специальным шаблонам с учётом конкретных показателей для того или иного двигателя и автопроизводителя. Считается, что такую регулировку следует выполнять каждые 100 тысяч километров, она входит в регламент плановых восстановительных работ двигателя, что позволяет предупредить серьёзные неисправности силового агрегата.

Подведём итоги

Чаще всего причиной возникновения характерного стука клапанов в двигателе является естественный износ, также возможно изменение зазора клапанов, использование некачественного топлива и проблемы с зажиганием у автомобиля. На современных моторах выполнить самостоятельно диагностику крайне сложно, поэтому автовладельцу, как только на его машине появились характерные симптомы неисправностей и стук из мотора, следует сразу же обращаться в сервис, выполнять диагностику двигателя и его ремонт.

01.05.2020

Почему возникает проблема?

Симптомы и признаки прогоревшего клапана очень схожи с другими видами неисправностей. Причем многие водители до последнего не верят именно в эту неисправность и тратят время на лишние действия.

Клапана выполняют важную функцию. Они позволяют топливу поступать в камеру сгорания. И выпускают сгоревшие газы после окончания их работы. Как понятно из описанного клапана постоянно находятся в агрессивных условиях. На них воздействуют газы и высокие температуры. Это приводит к разрушению металла, из которого состоит клапан. Постепенно он прогорает.

Особенно часто это происходит со старыми автомобилями, клапана которых выполнялись из не очень хороших материалов. Также многие люди делают эту проблему себе сами. Они заправляют свое авто топливом, не предназначенным для него. В итоге повышенная температура горения приводит к повреждению этих элементов ГБЦ (головки блока цилиндров).

Основным признаком прогорания клапанов является троение двигателя. То есть один или несколько цилиндров не работает. При этой неисправности нарушается герметичность камеры сгорания. Прогоревший клапан пропускает газы при сгорании топлива. В итоге они не толкают поршень вниз, а просто выходят напрямую в коллектор. Это приводит к пропуску одного цилиндра.

Водитель замечает именно это в виде троения мотора. Также симптомом такой проблемы является увеличение расхода топлива, что неудивительно, ведь часть его просто улетает в атмосферу.

Где находится обратный клапан топлива

Давайте выясним, где находится клапан топливной системы различных автомобилей.

• В силовых установках с инжектором может стоять в корпусе бензинового насоса.
• Монтируется на топливной раме или устанавливается непосредственно в топливном проводе. Это место между баком для бензина и топливными форсунками.

На дизельных силовых установках механическая конструкция прячется между ТНВД и насосом низкого давления. Такое расположение продукта позволяет создавать стабильное давление на выходе в НВД (насос высокого давления).

Система хорошо себя зарекомендовала:

• на отечественном грузовике: КАМАЗ 740;
• чешской косолапой Татре;
• на Мане;
• и Рено Магнум.

В дизельных установках, где предусмотрена система подогрева перед запуском, топливный обратный клапан стоит перед системой подогрева. Характерным примером могут служить те же КамАЗы или Магирусы, работающие в районах Крайнего Севера.

На отечественных легковых автомобилях, таких как ВАЗ 2110 и 2114 с шестнадцатью клапанами, механическая конструкция стоит в бензиновом насосе и на топливной раме. Это аналог монтажа дизеля.

Сегодня на наших дорогах ещё бегают старенькие карбюраторные авто с задним приводом: восьмёрки и девятки (ВАЗ 2108 и ВАЗ 2109). На них, роль обратного устройства, отведена непосредственно бензиновому насосу.

Он стоит на блоке цилиндров и препятствует прохождению горючего в обратном направлении: в топливный бак.

Система подачи топлива автомобильных бензиновых и дизельных силовых агрегатов – это сложное в техническом плане устройство, которое без знания не стоит приближаться. А тем более, пытаться самостоятельно провести техническое лечение.

Важную роль в регулярной подаче топлива играет обратный клапан

Давайте сфокусируем своё внимание на его устройстве, установке в автомобиле. Рассмотрим неполадки и характерные признаки неисправности

А также определимся со способами его проверки.

Регулятор давления топлива (редукционный клапан) – устройство и функции

В автомобильных моторах с системой впрыска используется регулятор давления топлива (его еще называют редукционным клапаном). В двигателях данного типа количество впрыскиваемого топлива определяется продолжительностью впрыска и составом горючей смеси (ее пропорциями).

В системах с рециркуляцией горючего РДТ, установленный на топливной рампе, сливает излишки поступившего к форсункам топлива обратно в бак. В системах без рециркуляции РДТ устанавливается в корпусе топливного насоса или в баке, и обеспечивает стабильное давление горючего в системе по отношению к атмосферному давлению. Мощность двигателя в такой системе регулируется продолжительностью впрыска горючего в форсунки.

Конструктивно РДТ представляет собой мембрану, которая уравнивает давление горючего, с одной стороны, и давление прижимной пружины и поступающего в мотор воздуха – с другой.

Особенности работы

Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.

Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.

Клапанный механизм двигателя

На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на для более плотного контакта.

Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются , то зазор регулируется автоматически.

Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению .

Виды вентилей

Различают следующие виды вентилей:

• шаровой;
• клапанный.

Преимуществами шарового вентиля являются:

• простота конструкции;
• простота использования;
• долговечность устройства.

Единственным существенным недостатком шарового вентиля для воды или газа является невозможность использования устройства в качестве регулирующей арматуры. То есть шаровой вентиль может исключительно полностью перекрывать поток проходящего в трубопроводе вещества.

Запорная арматура для трубопровода

Клапанный вентиль используется в качестве запорно-регулирующей арматуры, то есть служит как для перекрытия потока вещества, так и для ограничения прохода жидкости (газа). Данный фактор является существенным преимуществом устройства по сравнению с шаровым вентилем.

Недостатками клапанного вентиля являются:

• небольшой срок использования. Перекрывающий клапан постоянно соприкасается с жидкостью, что приводит к его естественному износу;
• наличие более сложной системы управления.

Запорно-регулирующая арматура для трубопровода

И шаровой, и клапанный вентили могут быть установлены на различные виды трубопроводов.

Клапан балансировочный.

Следует отметить, что все современные системы отопления, в которых используются 

радиаторные терморегуляторы, являются динамическими системами. В результате функционирования, радиаторный терморегулятор, постоянно реагирует на малейшие изменения температуры воздуха в помещении, меняя тем самым расход теплоносителя, что приводит систему отопления в постоянно меняющийся (динамический) режим работы. Данный режим работы обуславливает необходимость применения автоматических (динамических) балансировочных клапанов.

Также клапана принято классифицировать в зависимости от назначения:

• используемой рабочей среды: воды, гликолевого раствора, пара;
• параметров рабочей среды: давления, расхода, температуры;
• места установки: подающий или обратный трубопровод, байпас;
• типа здания (одноквартирного или общественного);
• рабочей функции, предусматривающей регулировку давления, температуры, расход рабочей среды. Возможна также их комбинация;
• типу присоединения, которое может быть резьбовым или фланцевым.

Для изготовления клапанов могут использоваться различные материалы. Статические клапаны, как правило, изготавливаются из латуни (могут иметь фланцевое и резьбовое соединение) или чугуна (только фланцевое присоединение). При изготовлении динамических изделий может использоваться латунь, чугун или углеродистая сталь, позволяющая обеспечить требуемые технические характеристики.

Для удобства регулирования клапана могут комплектоваться:

• фиксатором настроенного положения;
• индикатором положения затвора и значением настройки;
• патрубком для дренажа участка, на котором монтируется клапан
• измерительной диафрагмой, позволяющей обеспечить высокоточное определение расхода;
• патрубками для измерения расхода теплоносителя, давления и перепада давления на клапане.

На что нужно обратить внимание

Существуют характерные признаки, свидетельствующие о неисправности обратного клапана:

• неустойчивая работа мотора на минимальных оборотах;
• запуск двигателя происходит только после долгого вращения стартера и одновременного нажатия на педаль газа;
• утечка бензина из топливных шлангов, которая не проходит после их замены и подтягивания хомутов;
• резкое изменение оборотов на холостом ходу.

Из-за того что обратный клапан топливной системы имеет механическую конструкцию, нельзя провести проверку его работоспособности при помощи специальных приборов, используемых для электронных датчиков. При этом он не разбирается и не подлежит ремонту по причине отсутствия в продаже отдельных деталей и низкой стоимости самой конструкции.

Уровень давления в топливной системе позволяет определить исправность клапана. Измерить его можно манометром, подсоединив к отделу, обеспечивающему питание мотора. После остается только зафиксировать показания устройства. Для легковых машин нормальный уровень давления должен составлять примерно 3 кг/см 2 . При этом не должно быть резкого снижения уровня при остановке мотора. Быстрое снижение давления говорит о том, что присутствует неисправность обратного клапана топливной системы.

Материал изготовления блока цилиндров и гильз цилиндров

В зависимости от рабочего объёма и других технических и эксплуатационных характеристик, назначения, существует несколько вариантов компоновки (расположения цилиндров двигателя), а также несколько материалов для изготовления блока и цилиндра.

Так как в цилиндре возникают условия переменных давлений в надпоршневой полости, внутренняя поверхность стенок цилиндров соприкасается с пламенем и горячими газами (температура которых составляет от 1500—2500 °С), такая деталь должна изготавливаться из высокопрочных материалов с большой механической прочностью. Скорость скольжения поршневых колец по стенкам цилиндров достаточно большая от 12 до 15 м/сек, поэтому внутренние стенки цилиндра должны иметь повышенную жесткость. В этом случае увеличится срок службы цилиндра (гильзы цилиндра) и деталь будет более устойчива к разным видам износа (абразивным, коррозийным и эрозийным). Если поверхность блока цилиндров износилась выше допустимых пределов (что определется методом дефектации блока цилиндров), необходимо провести ремонт блока цилиндров. 

Если нет ограничений по массе двигателя, например тракторный двигатель, то блок цилиндров изготавливается из перлитного чугуна. 

На транспортных двигателях, где есть ограничения по массе, применяю более легкие алюминиевые и магниевые сплавы для изготовления блока цилиндров.

Преимущества блоков цилиндров из серого чугуна:

• низкая стоимость;
• высокая технологичность литья;
• стабильность свойств материала;
• возможность ремонта трещин блока (запайкой, заваркой, эпоксидным клеем);
• высокая твёрдость и жёсткость поверхностей, устойчивость к перегреву;

Недостатки чугунов

Главный недостаток чугуна большая масса (плотность выше в 2,7 раза), и меньшая теплопроводность.

Алюминиевые сплавы более дорогие, но алюминиевые блок цилиндров имеют гораздо меньшую массу. Алюминиевые сплавы имеют ряд особенностей, которые следует учитывать при изготовлении и эксплуатации блоков цилиндров.

Как определить, что стучат именно клапаны двигателя

Иногда водитель слышит стук из-под капота. Определить источник и причину этого шума может только квалифицированный в автоделе человек. Далеко не факт, что стук издают клапаны, ряд других деталей тоже создают подобные звуки.

Автолюбитель с небольшим опытом в ремонте машин вряд ли сможет правильно установить поломку, руководствуясь издаваемыми автомобилем стуками и шумами. Необычные звуки могут исходить от подшипников, коленвала, ремня и клапанов. Если последние неисправны, то работа мотора сопровождается четким и легко слышимым невооруженным слухом звуком с характерным металлическим постукиванием.

У стука клапанов есть одна характерная черта – обороты двигателя никак не влияют на этот звук. И при малых оборотах, и при нажатии на педаль газа звук будет одинаковым.

Среднестатистическому водителю будет сложно только по звуку сделать вывод о неисправности клапана. Однако в принципе диагностику этого узла своими силами провести возможно. Для успешного определения неисправной детали нужно:

• открыть капот;
• открутить крышку горловины, через которую заливают масло в двигатель;
• запустить мотор и тщательно прислушаться.

Нарастание интенсивности стука позволит сделать уверенный вывод, что дело в клапанах.

Альтернативный способ диагностики заключается в использовании стетоскопа. С помощью него нужно исследовать зону неестественного шума в двигателе.

Данная последовательность действий лишь приблизительная. Ей можно воспользоваться, если нужно определить поломку вдали от СТО, например в дороге. Конечно, лучше доверить диагностику профессионалам. Игнорировать подобную неисправность очень опасно. Возможные последствия езды со стуком клапанов – поломка самих деталей и нарушения в работе системы ГРМ, увеличение расхода масла и топлива вкупе со снижением мощности и даже выход из строя мотора.

Есть простая закономерность – чем больше времени водитель игнорирует проблему неисправных клапанов, тем в итоге дороже и сложнее окажется ремонт. Поэтому, если во время прогрева мотора или ускорении машины появился стук с металлическим эффектом, лучше немедленно отдать авто на диагностику на СТО или поставить в гараж.

Материалы для производства клапанов

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

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

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.

Задвижка.

Задвижки (шиберы) обычно используются в промышленных трубопроводных системах, когда клапан должен быть либо полностью закрыт, либо полностью открыт. Такой клапан называется запорным. Когда клапан открыт, поток проходит, практически не встречая сопротивления. В шиберах заслонка опускается в направляющих. В двухседельных задвижках с клином диски прижимаются к седлам за счет их расклинивания при перемещении штока. В задвижках с вращением штока нижний конец штока ввинчен в заслонку; вращение штока вызывает подъем и опускание заслонки. В клапанах с подъемным штоком, которые в открытом положении занимают больше места, верхняя часть штока имеет резьбу, а маховичок – гайку с упорными кольцами. Гайка перемещает шток при вращении маховичка.

Выбор аварийной арматуры

При проектировании системы водоснабжения, отопления или технологической установки необходимо четко определить предельные значения давления, допустимые для ее компонентов или участков сети. При этом учитываются такие параметры, как:

• производительность бойлера или главного насоса;
• объем и рабочая температура рабочей среды;
• особенности ее циркуляции.

Исходя их этого, определяют тип, сечение, пропускную способность, пороговое значение срабатывания, скорость срабатывания и время возвращения в исходное состояние, а также количество и места монтажа предохранительной арматуры.

В бытовых отопительных системах чаще всего применяются пружинные клапаны. Для жидкостных сред вполне достаточно использовать устройства низкого или среднего подъема. Пропускная способность должна обеспечивать быстрый сброс напора до допустимых величин.

Конструкция корпуса определяется местом сброса излишнего количества рабочей среды. Если она будет сбрасывать непосредственно в окружающую среду- достаточно клапана открытого типа. Если сброс должен происходить в дренаж- потребуется корпус с выходным патрубком соответствующего типа присоединения. Чаще всего используют резьбовой или ниппельное.

Ни в коем случае нельзя приобретать клапан с завышенным относительно расчетного порогом срабатывания. Такое устройство не откроется в нужный момент. Это может привести к повреждению оборудования или даже к полной аварии системы.

Из чего изготавливают клапана

Седла клапанов изготавливаются из чугуна или стали, затем запрессовываются в головку блока цилиндров. Клапаны во время работы двигателя подвержены значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому необходимо подбирать специальный сплав для изготовления детали.

Клапана для высокофорсированных двигателей должны хорошо охлаждаться, поэтому в них применяют клапаны с полым стержнем, с наполнением натрия внутри. При достижении рабочей температуры натрий плавится и начинает перетекать от тарелки клапана, к стержню равномерно распределяя тепло. Для равномерности теплопередачи и уменьшения нагара на фасках клапана применяют механизмы вращения клапана.

Почему обязательно нужно регулировать?

Есть всего две причины. Это их «зажатие», когда тепловой зазор пропадает между кулачком распредвала и толкателем. И наоборот увеличение зазора. И тот и другой случай не несут ничего хорошего. Я постараюсь более подробно рассказать все на пальцах

Почему зажимает клапана?

Нужно о очень часто происходит у тех, кто ездит на газу (газомоторном топливе). Самая широкая часть клапана называется тарелка (у нее есть фаска по краям), именно она находится в камере сгорания одной стороной, другой она прижимается к «седлу» в головке блока (это часть куда заходит клапан, таким образом, герметизируя камеру сгорания).

От больших пробегов начинают изнашиваться «седло», а также фаска на «тарелке». Таким образом «шток» двигается наверх, прижимая «толкатель» к «кулачку» практически вплотную. Именно поэтому может происходить «зажим».

ЭТО ОЧЕНЬ ПЛОХО! Почему? Да все просто – тепловое расширение никто ни куда не делось. Значит, в «зажатом» случае, когда шток будет разогреваться (происходит удлинение), то тарелка будет чуть выходить из седла:

• Падает компрессия, соответственно падает мощность
• Нарушается контакт с головкой блока (с седлом) – нет нормального отвода тепла от клапана – головке
• При воспламенении, часть горящей смеси может проходить мимо клапана сразу в выпускной коллектор, оплавляя либо разрушая «тарелку» и ее фаску

Ну и второстепенная причина, эта смесь может негативно воздействовать на катализатор.

Нужно помнить что «впускные элементы» охлаждаются вновь поступающей топливной смесью!

А вот отвод тепла «выпускных» зависит от того, как он плотно прижимается к «седлу»!

Увеличение зазора

Бывает и другая ситуация. Она характерна для моторов, работающих на бензине. Наоборот увеличение «теплового зазора». Почему такое происходит и почему это плохо?

Со временем плоскость толкателя, как и поверхность кулачков рапределительного вала изнашиваются – что приводит к увеличению зазора. Если его вовремя не отрегулировать, то он еще более увеличивается от ударных нагрузок. Мотор начинает работать шумно, даже на «горячую».

Уменьшается мощность двигателя из-за нарушений фаз газораспределения. Если сказать «простым языком» впускные клапана открываются чуть позже, что не позволяет нормально наполнить камеру сгорания, «выпускные» также открываются позже, что не дает нормально отойти отработанным газам.

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

А на этом я заканчиваю, думаю, мои материалы были вам полезны. ИСКРЕННЕ ВАШ АВТОБЛОГГЕР

(7 голосов, средний: 5,00 из 5)

Похожие новости

8 или 16 клапанов, что лучше? И в чем собственно разница. Подроб.

Турбированный или атмосферный двигатель. Что лучше и надежнее, т.

Крутящий момент и мощность двигателя. Что важнее? Пару слов про .

Назначение составных частей. Принцип работы

Всасывание воздуха, как и ранее, производится за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах на такте впуска (поршень уходит вниз, впускные клапаны открыты).

Заборник обеспечивает всасывание воздуха из атмосферы. Фильтрующий элемент проводит его очистку от загрязняющих элементов (фильтр – целлюлозный и относиться к расходным материалам).

Резонатор устанавливается на впуске до воздушного фильтра, также может быть малый резонатор после него и перед дроссельной заслонкой. Его основной задачей является снижение шума, исходящего от двигателя при сгорании топлива и разделение воздушных потоков. И это не все, еще он сглаживает пульсации воздуха и защищает двигатель от гидроудара.

Основным дозирующим элементом является дроссельный узел. За счет заслонки он регулирует объем воздуха, подающегося в коллектор. Дроссельная заслонка присутствовала и в карбюраторном двигателе. Но там ее открытие управлялось водителем за счет механической связи ее с педалью газа. В современном инжекторе же все чаще дроссель работает от электрического привода, которым управляет ЭБУ. Это позволяет, на основе показаний датчиков, а также положения педали акселератора, блоку определить угол открытия заслонки, чтобы обеспечить подачу точного количества воздуха.

Впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива

В дизелях и инжекторных моторах с непосредственным впрыском коллектор обеспечивает распределение поступающего воздуха по цилиндрам. В инжекторах же с распределенной подачей топлива он дополнительно используется для обеспечения смесеобразования (в коллектор устанавливают форсунки, которые впрыскивают бензин в проходящий поток). Также разрежение, создающееся в коллекторе, используется для функционирования усилителя тормозов, он включает в себя еще и клапан системы рециркуляции отработанных газов.

Впускная система функционирует очень просто: за счет такта впуска цилиндры создают разрежение, что приводит к засасыванию воздуха из атмосферы. При этом датчики улавливают требуемые параметры – скорость его движения, температуру перед и за дросселем и т.д. На основе этих данных, положения педали газа, а также на информации, поступающей от датчиков системы впрыска, ЭБУ подает сигнал на привод дроссельного узла, и его заслонка открывается на угол, который обеспечит подачу в коллектор требуемого количества воздуха.

Поскольку ЭБУ собирает информацию со всех следящих устройств постоянно, то реакция на изменение режима работы мотора – очень высокая, соответственно система впуска быстро подстраивается под новые условия, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Статьи по теме

Как поменять моторчик дворников: простые советы опытных автовладельцев

Как убрать стук рейки и продлить срок ее службы

Стук рулевой тяги: причины, диагностика, замена

Рулевой люфт автомобиля: особенности диагностики и ремонта

Шумы под капотом: что делать, если они появились

Как осуществить ремонт рулевой рейки БМВ

Медсправка на права-2020: стоимость, врачи, проблемы

Сколько хранится моторное масло: разбираемся в сроках и условиях хранения.

Замена ролика приводного ремня: он тоже не вечный

Штраф за просроченные права: что делать и как избежать

Штраф за езду без страховки: будет ли увеличение

Уходит антифриз из расширительного бачка: причины и диагностика

Направление протектора: правила зимней езды

Можно ли доливать антифриз или разбавлять его водой

Какой антифриз залить в «Пежо»: цвет, марки, производители