Для чего нужны клапана в двигателе: Страница не найдена

Содержание

Зачем нужны клапаны? — Рамблер/авто

Какой самый популярный вид транспорта в мире? Машина? Велосипед? Реактивный самолет? Если бы мне пришлось рисковать предположением, я бы не выбрал ни одну из этих вещей. Вместо этого я бы выбрал скромный трубопровод, для которого потребуется качественная запорная арматура — santexk.com.ua/g37462416-zapornaya-armatura.

Вы можете не заметить трубы, но они тихо и эффективно транспортируют огромное количество жидкости (воды и газа) по всему миру изо дня в день. Для эффективной работы трубам необходим способ регулирования количества жидкости, которое может пройти через них; им также нужен способ полного отключения потока. Это работа, которую выполняют клапаны: они похожи на механические переключатели, которые могут «включать» и «выключать» трубы или увеличивать или уменьшать количество жидкости, протекающей через них. Давайте внимательнее посмотрим, как они работают!

Клапаны обычно изготавливаются из металла или пластика и имеют несколько разных частей. Наружная часть называется седлом и часто имеет цельнометаллический внешний корпус и мягкое внутреннее резиновое или пластиковое уплотнение, поэтому клапан делает затвор абсолютно герметичным. Внутренняя часть клапана, которая открывается и закрывается, называется корпусом и устанавливается в седло, когда клапан закрыт. Там также есть некоторая форма механизма открытия и закрытия клапана-либо ручного рычага или колеса (как в кране) или автоматизированного механизма (как в двигателе автомобиля или парового двигателя).

Это часто критически важно для клапанов, которые отключены, чтобы не допустить утечки жидкости или газа через трубу. За счет этого можно избежать несчастных случаев, взрывов, загрязнения или потери ценных химикатов (даже капающий кран может быть «дорогим», если допускать утечку воды) , Вот почему уплотнение на клапане должно быть совершенно надежным, а клапан, который отключен, должен быть плотно закрыт. «Отключить» поток жидкости или газа под высоким давлением, закрыв его клапаном, — физически тяжелая работа: иными словами, для этого нужно приложить много усилий. Вот почему некоторые клапаны управляются длинными рычагами или большими колесами. Если для действительно больших клапанов требуется слишком большое усилие для человека, они приводятся в действие гидравлическими поршнями.

Авторская статья «Зачем обрабатывать седла клапанов?» на сайте инженерной-технологической компании Механика

Одна из самых распространенных операций в практике современной мастерской по ремонту двигателей внутреннего сгорания – восстановление седел клапанов. На первый взгляд, это сделать довольно просто, особенно в сравнении с прочими операциями по ремонту головки блока цилиндров.

На самом деле очень сложно выполнять подобную работу и постоянно выдерживать параметры, которые имеют решающее значение для надлежащего уплотнения клапана. В этой статье мы расскажем, как и для чего обрабатывать седло клапана. Мы покажем все важные особенности, чтобы вы лучше поняли, почему этот процесс часто заканчивается неудачей.

Знаете ли вы, что рабочая температура тарелки выпускного клапана в бензиновом двигателе меняется от 500 до 800°С, в зависимости от нагрузки и рабочего такта? Знаете ли вы, что примерно 75% тепла снимает с тарелки клапана именно седло, а оставшаяся четверть тепла рассеивается в окружающую отливку головки блока, направляющие втулки, клапанные пружины и т. д.? Знаете ли вы, что когда двигатель работает на 6000 об/мин, клапан открывается и закрывается 50 раз в секунду? 

Поэтому остаются ничтожные доли секунды для надежного уплотнения камеры сгорания и передачи тепла от клапана, не так ли? Если клапан не имеет возможности рассеивать это тепло через седло, то его избыток достанется другим деталям, расположенным рядом, и вызовет различные дефекты и неисправности, такие как износ направляющих втулок, поломка самого клапана и др.

Итак, биение рабочих фасок седла является основной причиной, влияющей на его износ. Несомненно, есть и другие факторы, играющие не столь важную роль. Но мы упомянем и про них.

Почему седло клапана выходит из строя?
  • На первом месте – эксцентриситет седла клапана, то есть седло не сцентрировано (не концентрично) по оси отверстия в направляющей втулке клапана.

  • Другая причина неисправности седла – седло не перпендикулярно оси отверстия в направляющей втулке клапана.

В обоих этих случаях повреждения седла клапана могут быть схожими.

Какие еще проблемы могут привести к утечке газов в зазор между клапаном и седлом?
  • Некачественная обработка рабочей фаски седла клапана. Одной из причин может стать биение, возникающее из-за неправильной подачи или скорости резания. По этой причине резец станка начинает вибрировать, количество материала, срезаемого с поверхности седла, становится неравномерным, и фаска получается «кривой».

  • Нечто подобное может произойти и при шлифовании седел, – по причине разрушения рабочей поверхности шлифовального круга или смещения круга от оси седла из-за «засаливания» круга продуктами обработки.

Какое влияние оказывает твердость материала седла?
  • Седла клапанов в некоторых двигателях имеют очень высокую твердость. Подобные седла, сильно изношенные или «выбитые», требуют для восстановления большего съема материала. Для этого нужен мощный станок, специальные резцы и тщательно подобранный режим резания. Несоблюдение этих условий неизбежно приведет к биению фасок седла, поломке инструмента, а в самом тяжелом случае – к срыву обрабатываемой головки блока со станка.
Как правильно определить причину образования биения седла после обработки?
  • Если станок работает нормально, то биение седла, скорее всего, вызвано неправильно подобранным режимом резания.

  • Если при измерении биения седла максимальное и минимальное отклонения всегда находятся в одном и том же месте, проблема, скорее всего, связана со станком.

  • Если биение седла является случайным, проблема может заключаться в неправильной заточке инструмента, ошибках рабочего – при центрировании инструмента, подходе при резке или оценке материала седла.

Как мы говорили ранее, существуют и другие факторы, которые влияют на нормальную посадку клапана в седло. В частности, это усилие клапанной пружины и зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой.

Усилие пружины: если пружина слишком слабая, клапан при соприкосновении с седлом отскакивает. При этом уменьшается теплопередача от клапана к седлу. По мере увеличения оборотов двигателя возможность «отскока» увеличивается.

Имейте в виду, что не только пружина «управляет» инерцией клапана. В зависимости от конструкции конкретного двигателя инерция клапана сильно зависит от перемещения рокеров, работы систем регулировки фаз, массы толкающих штанг и прочих деталей привода клапанов.

Зазор между стержнем и направляющей: если зазор слишком велик, то клапан будет разбивать седло, так как угол, при котором клапан садится на место, сильно меняется – в зависимости от режима работы двигателя. Чем больше зазор, тем больше биение седла.

Итак, каков оптимальный способ механической обработки седла клапана?

Сейчас существует много вариантов: от притирки и шлифования до точной обработки профиля седла на станке с ЧПУ, с использованием «многоугольных» фрез или однорезцовых. Есть превосходные полуавтоматические станки, чрезвычайно эффективные при обработке седел, делающие все операции намного проще.

Если вы владелец мастерской, то вы должны рассмотреть все варианты и определить, что лучше всего соответствует вашим потребностям. Режущий инструмент (фрезы или резцы) обеспечивают постоянную ширину седел, но они могут быть дороже, чем шлифовальные круги, и когда понадобится обработать седло с новым профилем, вам придется заказывать дополнительные резцы.

То же самое можно сказать и про использование станка с горизонтальным или вертикальным шпинделем. Поэтому все эти вопросы надо рассмотреть для себя сразу. В противном случае вам потребуется множество разнообразного и специального инструмента, а также различные навыки при обработке. В итоге всё это приведет к удорожанию ремонта двигателя.

Обработка седла клапана одним резцом является альтернативой обработке многолезвийной фрезой, поскольку вы можете создавать разные профили седла, различной ширины и под разными углами единственной резец-головкой. Причем она проще в настройке и работе. Как правило, чем более совершенным является оборудование, тем лучше должна быть квалификация рабочего, тем выше стоимость самого станка и инструмента. Но и производительность в этом случае становится выше.

Так или иначе, ваш выбор должно предопределить то, что конкретно требуется вашим клиентам. Главное, что надо обеспечить – качество, умеренную цену и сроки выполнения работ. Это именно то, от чего надо отталкиваться. Посмотрите «живое» оборудование, походите по магазинам или отраслевым выставкам. Это поможет вам составить список необходимого именно вам оборудования.

Но основой всему должен стать мерительный инструмент. Ведь только точное измерение биения фасок седла покажет, насколько эффективно соблюдается технология и используется оборудование. Допуски на биение седла клапана зависят от диаметров стержня и тарелки клапана, углов фасок седла и т.д. Обычно подобные допуски указаны в спецификации на двигатель, но отклонение более 0,05 мм является уже неприемлемым. А для большей части современных моторов и этого очень много.

Независимо от того, как обработаны седла, вы выбираете нужный инструмент и технологические операции для достижения желаемой цели – минимального биения. 

Здесь мы приводим короткий список причин, которые могут вызвать проблемы с биением:
  • Изношенный режущий или шлифовальный инструмент.

  • Заточка, которая на самом деле отнюдь не улучшает режущий инструмент.

  • Станок ненадежно выставлен на своем фундаменте. Этот момент обычно не воспринимается всерьез как причина проблем с биением, но вибрация станка во время работы не позволит получить хорошего качества обработки.

  • Резец-головка должна быть закреплена так, чтобы она не могла смещаться или вибрировать при обработке седла.

  • Если станок подключен к пневмосистеме, то стоит обратить внимание на качество, объем и давление поступающего воздуха.

В заключение хотелось бы напомнить, что нужно проводить регулярные обслуживание и ремонт своего оборудования – это залог успеха вашего бизнеса: ведь исправное оборудование многое говорит о вас как о бизнесмене.

ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?

Пришлите свою статью


Как понять что пора регулировать клапана?

В каком случае нужно регулировать клапана?

При эксплуатации мотора размеры зазоров клапанов нарастают, и именно тогда, когда они начинают превышать допустимую норму, желательно сделать регулировку клапанов. Она заключается в том, что зазоры приводят в норму. … Из-за него нарушается правильное действие системы газораспределения, следовательно, самого двигателя.

Как понять что нужно регулировать клапана на мотоцикле?

Если представить себе комбинацию «клапан – толкатель – распредвал» без теплового зазора – то есть, плотно прилегающими друг к другу при неработающем двигателе, то несложно понять, что при выходе на рабочую температуру на удлинившийся клапан, «вытягиваемый пружиной из цилиндра» в сторону распредвала, из-за …

Как понять что надо регулировать клапана на дизеле?

Если двигатель автомобиля начинает издавать металлический звук, значит, пришла пора подумать о регулировке его клапанов.

Сколько по времени регулировать клапана?

По времени это займет минут 15. При условии, что пока двигатель остывает слесарь делает что-то полезное. Если вы выполните регулировку клапанов самостоятельно и сделаете слишком маленькие зазоры — через 1000 км потребуется ремонт головки блока, а то и замена.

Что будет если пережать клапана?

«Пережатый» клапан нормально не охлаждается, и его тарелка прогорает. У выпускных клапанов холодного двигателя «Самары» зазор должен быть 0,35 мм. Если уменьшить его до такой же величины, как на впуске (0,2 мм), что иногда делают для бесшумной работы ГРМ, через несколько тысяч километров клапан может прогореть.

Как влияет регулировка клапанов на работу двигателя?

Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. При этом и увеличение, и уменьшение теплового зазора, как мы уже поняли, негативно влияет на ресурс и работу двигателя. Уменьшение зазора означает неполное закрытие клапанов, которое приводит к ряду последствий.

Для чего нужны клапана на мотоцикле?

Зазоры в клапанах

Клапаны в двигателе – это такие краны, одни отвечают за подачу в цилиндры топливно-воздушной смеси, а вторые за отведение отработавших газов. Для нормальной работы мотора все его части должны правильным образом двигаться, а клапаны вовремя открываться и закрываться.

Как часто регулировать клапана на дизельном двигателе?

Периодичность регулировки клапанов

В двигателях, зазор клапанов в которых регулируется путем установки регулировочных шайб (переднеприводные ВАЗы), рекомендуемый интервал составляет 30 тыс. км.

Как часто нужно регулировать клапана гранта?

На Гранте периодичность регулировки составляет 20-25 тыщ. км(некто и 30-35 т км советуют).

Что может быть если не отрегулированы клапана?

Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. … Негерметичность камеры сгорания из-за приоткрытого клапана приводит к падению компрессии и прорыву раскаленных газов во впускной или выпускной тракт (в зависимости от того, впускной или выпускной клапан приоткрыт).

Как регулировка клапанов влияет на расход топлива?

Если зазоры клапанов неправильно о регулированы, мощность двигателя может снизиться, а расход топлива возрасти на 10—20 %. При слишком больших зазорах продолжительность открытого состояния клапанов уменьшается, из-за чего цилиндры недостаточно наполняются смесью.

Головка блока цилиндров дизельного двигателя и клапаны

Головка блока цилиндров дизельного двигателя и клапаны

Передача энергии и меню технологий

Головка блока цилиндров дизельного двигателя и клапаны

Головки блока цилиндров дизельного двигателя выполняют несколько функций. Во-первых, они обеспечивают верхнее уплотнение отверстия или гильзы цилиндра. Во-вторых, они обеспечивают конструкцию, удерживающую выпускные клапаны (и впускные клапаны, где это применимо), топливную форсунку и необходимые соединения.Головки дизельного двигателя изготавливаются одним из двух способов. В одном методе каждый цилиндр имеет собственную отливку головки, которая крепится к блоку болтами. Этот метод используется в основном на более крупных дизельных двигателях. Во втором методе, который используется на двигателях меньшего размера, головка двигателя отливается как единое целое (многоцилиндровая головка).

Дизельные двигатели

имеют два способа впуска и выпуска газов из цилиндра. Они могут использовать либо порты, либо клапаны, либо их комбинацию. Порты представляют собой прорези в стенках цилиндров, расположенные в нижней 1/3 отверстия.Примеры впускных каналов см. в разделе «Основные компоненты дизельного двигателя» и обратите внимание на их относительное расположение по отношению к остальной части двигателя. Когда поршень перемещается ниже уровня портов, порты «открываются», и свежий воздух или выхлопные газы могут входить или выходить, в зависимости от типа порта.

Затем порты «закрываются», когда поршень перемещается обратно выше уровня портов. Клапаны (см. рис. 8) механически открываются и закрываются для впуска или выпуска газов по мере необходимости.Клапаны расположены в головной отливке двигателя. Точка, в которой клапан плотно прилегает к головке, называется седлом клапана . Большинство дизелей среднего размера имеют либо впускные каналы, либо выпускные клапаны, либо впускные и выпускные клапаны.

Клапаны двигателей с электронным управлением: идея, время которой пришло… и прошло?, Часть 1: Традиционная конструкция двигателя

Бескулачковый двигатель внутреннего сгорания с электронным управлением казался хорошей идеей, но технические и рыночные реалии задушили его признание.

Несмотря на все внимание, уделяемое электромобилям (EV) как неизбежной замене автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), реальность такова, что в обозримом будущем легковые и грузовые автомобили будут использовать усовершенствованный подход с ДВС. Менее 5 процентов автомобилей, проданных в США в последние годы, были чистыми электромобилями, и ожидается, что это число вырастет, возможно, до 10 или 20 процентов в течение следующего десятилетия. Конечно, фактическое число может быть намного выше или оставаться на том же уровне, несмотря на уверенность экспертов и организаций, занимающихся прогнозированием рынка.Какие-либо точные прогнозы такого типа трудно сделать, поскольку число зависит от множества непостижимых технических, нормативных факторов, а также факторов и опасений пользователей. По всей вероятности, в обозримом будущем автомобили на базе ДВС по-прежнему будут «править» на дорогах, несмотря на множество оптимистичных прогнозов, надежд и инвестиций.

Дело в том, что независимо от того, водите ли вы простой старый автомобиль или модную первоклассную модель, если ваш автомобиль оснащен двигателем внутреннего сгорания, он имеет кулачки, которые приводят в действие клапаны двигателя и контролируют их синхронизацию.Под управлением кулачков, соединенных с коленчатым валом двигателя, клапаны пропускают горючую газовоздушную смесь в цилиндры и выхлоп из цилиндров в определенные моменты времени. Это время имеет решающее значение для стандарта четырехтактного процесса сгорания в бензиновых и дизельных двигателях легковых и грузовых автомобилей.

Стандартная комбинация коленчатого вала, кулачка и клапана, называемая клапанным механизмом, представляет собой жужжащий, взаимосвязанный набор механических частей, в которых используются либо толкатели и пружины, либо верхний кулачок и прямое зацепление для управления движением клапана через коромысла.Система на основе кулачка сложна, но надежна благодаря многолетней доработке миллиардов единиц при длительной эксплуатации в полевых условиях. Хотя кулачковая система относительно негибкая, она особенно надежна, когда гибкость в работе и синхронизация не являются приоритетом. Кроме того, он полностью состоит из видимых механических частей без компьютерной прошивки (за некоторыми исключениями, указанными ниже)

Кулачки задают тон клапанам
Традиционный клапанный механизм на основе толкателя начинается с коленчатого вала двигателя, который преобразует движение поршней вверх-вниз в цилиндрах во вращательное движение (рис. 1) .Помимо передачи мощности двигателя на трансмиссию, коленчатый вал через шестерни или цепь приводит в движение распределительный вал.

Рис. 1. Стандартный узел кулачка и клапана представляет собой сложную механическую конструкцию, которая совершенствовалась годами и миллиардами двигателей и отличается высокой надежностью. (Источник изображения: Skill-Lync)

Вращающиеся выступы распределительного вала толкают вертикальные металлические стержни (толкатели), которые служат двум целям. расположены клапаны цилиндра.Они также преобразуют вращение лепестка в движение вверх-вниз. Затем толкатели перемещают коромысла.

Когда толкатель поднимает один конец коромысла, другой конец перемещается вниз, открывая клапан, связанный с этим коромыслом; когда толкатель движется вниз, клапанный конец коромысла поднимается и закрывает клапан. Форма кулачка чрезвычайно критична. Он не только открывает/закрывает клапан, но и не должен «захлопывать» клапан при закрытии слишком быстро (что может привести к нежелательному износу двигателя и слышимому шуму) или слишком медленно (что снижает производительность и эффективность двигателя), среди прочего требования.

В следующей части этой статьи рассматриваются некоторые ограничения этих кулачковых систем, а также некоторые усовершенствования, которые были использованы для их улучшения.

Родственный контент EE World

Понимание конструкции автомобильного двигателя с системой остановки/запуска, часть 6: реакции и обходные пути (содержит ссылки на предыдущие части с 1 по 5)
Цифровые клапаны открывают новые возможности для двигателей
Одноэлементный датчик скорости с обнаружением зубьев IC

Каталожные номера

  • Автомобиль и водитель, «Объяснение изменения фаз газораспределения: оценка того, насколько быстро работают двигатели»
  • New Atlas, «Первые в мире полностью цифровые клапаны открывают возможности двигателя»
  • Motor Authority, «Полностью цифровые клапаны могут изменить будущее двигателей внутреннего сгорания»
  • Motor Authority, «Объяснение техники» касается бескулачкового двигателя Koenigseggs»
  • Университет Клемсона, «Электронный контроль фаз газораспределения»
  • Университет Клемсона, «Бескулачковые двигатели»
  • Motor1, «Полностью цифровые клапаны могут значительно улучшить ДВС»
  • Википедия, «Бескулачковый поршневой двигатель»
  • Top Gear, «Вот как работает бескулачковый двигатель Koenigsegg Gemera мощностью 600 л.с.»
  • Hackaday, «Где все бескулачковые двигатели?»
  • The Wall Street Journal, «Газовые двигатели и люди, стоящие за ними, уступают место электромобилям»
  • Википедия, «Десмодромный клапан»
  • Virtual Energy, «Приведение в действие бескулачкового гидравлического клапана (HVA)»
  • Конструкция машины, «Улучшение автомобильных двигателей с помощью усовершенствованных регулируемых гидравлических клапанов»
  • Skill-Lync, «Проектирование и моделирование MBD клапанного механизма двигателя внутреннего сгорания и анализ методом конечных элементов коромысла»
  • Университет Ватерлоо, «Новая полностью гибкая регулируемая система привода клапана»
  • Университет Ватерлоо, «Новая полностью гибкая регулируемая система привода клапана»
  • Университет Ватерлоо, «Система привода гидравлического регулируемого клапана: разработка и проверка»

 

Как долго служат клапаны двигателя?

Потратьте достаточно времени на разговоры с автолюбителями и машинистами, и в конце концов вы, вероятно, услышите от них что-нибудь о работе клапанов — работах с клапанами, шлифовке клапанов под разными углами и так далее.

Клапаны — дело серьезное. Они действуют как привратники для топлива и воздуха, которые входят и выходят из камер сгорания в двигателе вашего автомобиля. Если один или несколько клапанов выходят из строя, у вас проблемы, возможно, даже катастрофические проблемы с двигателем. Зная, насколько важны клапаны двигателя, как мы можем определить, когда один или несколько из них вот-вот испортятся? И вообще, как долго служат клапаны двигателя?

Во-первых, давайте начнем с краткого определения: Клапан двигателя состоит из штока и головки и отдаленно напоминает гриб с перевернутой вверх дном шляпкой.При работе с клапанами точность является ключом к оптимальной работе. Это действительно современное чудо, что клапанный механизм — клапаны, пружины клапанов, коромысла и направляющие — могут работать изо дня в день, барахтаясь в своей масляной ванне, почти никогда не икая. Однако, если клапаны установлены даже немного не по порядку или рассчитаны на открытие и закрытие с малейшим отклонением от спецификации, возникнут проблемы.

Итак, как клапаны могут выйти из строя? Список довольно обширен, и часто основная причина отказа клапана указывает на проблему, находящуюся выше по течению, и для ее выяснения требуется некоторое автомобильное расследование.Вот лишь неполный список нескольких плохих вещей, которые могут случиться с клапаном двигателя и почему:

  • Примеси в металле, из которого сделан клапан, вызывают его поломку или деформацию под нагрузкой
  • на заводе
  • Грязное масло вызывает износ клапанов, снижая компрессию двигателя
  • Дефектные пружины клапанов или другие детали вызывают заедание клапанов в открытом положении, что приводит к их повреждению поршнями
  • Ненормально высокая рабочая температура (например, из-за чрезмерного
  • Неправильный выбор фаз газораспределения или обрыв ремня газораспределительного механизма приводят к контакту клапанов с поршнями, изгибу и поломке
  • или возможна поломка

[источник: aa1car.com]

Как вы могли догадаться, некоторые из этих последствий могут быть довольно дорогими, поскольку они влияют не только на клапаны, но и на другие основные детали двигателя. Однако есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы уменьшить вероятность некоторых из этих неприятных последствий. Один из них — проверка ремня ГРМ (или цепи) и его замена в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. (Вы можете найти эту информацию в оригинальном руководстве пользователя или в одной из многочисленных книг по ремонту для конкретной модели, доступных в магазинах автозапчастей и в Интернете).Еще одна вещь, которую вы можете сделать — и это не должно вызывать удивления — это регулярно менять масло и немедленно проверять что-либо необычное, например, утечку или горение масла.

Итак, мы еще не ответили на вопрос — как долго должен работать клапан двигателя? Ну, на самом деле нет установленного срока службы клапанов двигателя. В конце концов, теоретически, любой клапан изнашивается, если его эксплуатировать достаточно долго. Все зависит от того, насколько хорошо он сделан, насколько тяжело он работает, общего обслуживания автомобиля и связи с другими частями двигателя, например, с ремнем ГРМ.

Для получения дополнительной информации о клапанах двигателя и других смежных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Конструкция клапанов двигателя | Строительство автомобилей

Основное назначение клапанов двигателя — открытие и закрытие впускных и выпускных отверстий. При открытии впускного клапана топливно-воздушная смесь поступает в цилиндры . А при открытии выпускного клапана сгоревшие газы выбрасываются. Клапан является элементом Клапанный механизм .

Клапаны имеют некоторые типы по их форма: грибов или тюльпан. Вы можете увидеть различные формы и типы этих клапанов, показанные на рисунке. иллюстрирует.

Типы клапанов

Основными частями клапанов являются головка и шток. Клапан должен удерживать цилиндр изолированным во время такта сжатия и рабочего такта .

Плавный переход от головки клапана к штоку снижает сопротивление движению газа при открытии клапана.Клапаны цилиндров двигателя автомобиля подвергаются воздействию высоких температур, поэтому металлический сплав в клапанах должен быть в состоянии противостоять всем факторам, как коррозии, так и эксплуатационным нагрузкам.

Клапан двигателя имеет выступ на головке, чтобы плотно прилегать к седлу клапана. Торец клапана притирается на шлифовальном станке до седла клапана. Для шлифовки клапанов используется специальный шлифовальный станок из-за очень мелкой фракции.

Клапан двигателя удерживается в высокоточном патроне.Угол установки – обычно 45 градусов. Скорость вращения клапана зависит от диаметра клапана для максимально гладкой отделки. Количество металла, снимаемого за каждый проход, устанавливается на ползунке, после чего шлифовальный круг с помощью рычага проходит по торцу клапана.

После шлифовки этот клапан теперь хорошо подходит к седлу, поэтому теперь он отшлифован и готов. Окончательное согласование седла и клапана достигается за счет притирки.

Материал клапана двигателя

Впускной клапан работает при более низких температурах, чем выпускной клапан, поэтому изготовлен из хромоникелевой стали. Для изготовления выпускных клапанов используются гораздо более жаропрочные материалы, такие как нихром, сильхром или кобальт-хромовая сталь.

Клапаны типоразмера

Головки впускных и выпускных клапанов могут быть одинакового или разного диаметра. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра, чем головку выпускного клапана, чтобы обеспечить лучшее наполнение цилиндра. Для расчета размеров впускных и выпускных клапанов необходимо знать диаметр двигателя, ход поршня и предельные обороты. Так вы сможете рассчитать идеальные размеры впускных и выпускных клапанов.Например, двигатель с рабочим объемом 1588 куб. см (диаметр 79,5 мм и ход поршня 80 мм) и пределом оборотов 6000 об/мин должен иметь впускной клапан диаметром 36,4 мм и выпускной клапан диаметром 31 мм. В этом расчете используется следующая формула:


Диаметр клапана = √((об/мин × ход × диаметр отверстия²) ÷ 2 286 000)

Формула диаметра клапана

Например, впускной клапан Меллинга Ford-150 имеет диаметр головки (дюйм): 1,752 и диаметр головки выпускного клапана (дюйм): 1.452.

Почему сломались клапаны моего дизельного двигателя?

Вы недавно сталкивались с отказом клапана? Вам интересно, что заставило этот клапан сломаться?

Вам нужно, чтобы ваши клапаны работали должным образом, чтобы поддерживать отличную работу вашего дизельного двигателя. Если что-то не так с клапанами, вы, вероятно, заметите снижение производительности двигателя, а также другие проблемы с нормальной работой двигателя.

Существует ряд факторов, которые могут привести к повреждению или поломке клапана в вашем дизельном двигателе.Тип неисправности, с которой вы столкнулись, может зависеть от двигателя, на котором вы работаете, и условий эксплуатации. Мы собираемся взглянуть на то, как вы можете узнать, не работают ли ваши клапаны, и что могло вызвать ваши проблемы.

Хотите узнать больше об отказе клапана дизельного двигателя? Посмотрите наше видео:

 

 

Если вам нужны детали для вашего дизельного двигателя, мы можем помочь! Наши сертифицированные технические специалисты ASE могут помочь вам подобрать нужные детали для работы.

Позвоните нам!

 

Как я узнаю, что мои клапаны выходят из строя?

Диагностика является ключом к правильному ремонту двигателя. Итак, как вы можете определить, что это ваши клапаны доставляют вам проблемы?

 

 

Если ваши клапаны выходят из строя, вы можете заметить несколько разных вещей. Поскольку клапаны имеют решающее значение для правильного сгорания, если они не работают должным образом, у вас, вероятно, будут проблемы с работой двигателя. Возможно, у вас низкая мощность, или у вас могут быть пропуски зажигания в двигателе.Вы также можете услышать хлопающий звук, исходящий от впуска или выпуска. Вы могли бы даже не начать.

Вы заметили повреждение турбонагнетателя? Возможно, это также может быть признаком неисправности клапана.

Не игнорируйте признаки неисправности клапана. Обязательно разберитесь в сути своей проблемы и заставьте двигатель работать, как положено!

Если вам нужна дополнительная информация о том, что может вызвать отказ клапана, ознакомьтесь с нашим Анализом отказа клапана.

 

Что такое перелом хорды?

Одной из серьезных проблем с клапанами может быть перелом хорды. Это особенно верно для высокопроизводительных двигателей, которые производят больше тепла и давления, чем стандартные. Эти суровые условия эксплуатации могут быть слишком тяжелыми для стандартного клапана, что может привести к поломке хорды.

Как мы уже упоминали, высокие температуры, создаваемые более мощными двигателями, слишком велики для стандартного клапана OEM. Если вы посмотрите на клапан с переломом хорды, вы увидите, что целая часть клапана полностью разрушена.

 

 

Клапан ломается на том, что они называют хордой или частью клапана. Весь этот раздел обычно полностью обрывается.

Эта проблема возникает из-за механической усталости клапана в тяжелых условиях эксплуатации, кислотной коррозии или термических нагрузок.

Если у вас возникли эти проблемы с головкой блока цилиндров и клапанами, возможно, пришло время заменить головку на головку с установленными клапанами из инконеля. Инконель — это более прочная комбинация сплавов, предназначенная для работы при более высоких температурах и в суровых условиях эксплуатации вашего высокопроизводительного двигателя.Клапаны Inconel доступны для наших головок цилиндров Stage 2, 3 и 4 для двигателей CAT 3406E, C15 или C15 ACERT.

 

 

Если вы используете двигатель повышенной мощности, клапаны из инконеля — это не легкомысленная модернизация, это разумное вложение.

Хотите узнать больше о материале инконель? Прочтите нашу статью «Что такое инконель в вашем дизельном двигателе?», чтобы узнать больше.

 

Нужны запасные части для вашего дизельного двигателя? У нас есть сертифицированные технические специалисты ASE, которые помогут вам найти нужные детали с первого раза.Позвоните нам по телефону по телефону 844-304-7688 или запросите расценки онлайн!

Улучшение автомобильных двигателей с помощью усовершенствованных регулируемых гидравлических клапанов

В то время как инженерное сообщество продолжает изучать преимущества электрических и гибридных транспортных средств, т. е. факторы окружающей среды и возобновляемых источников энергии, автомобильный рынок по-прежнему зависит от традиционных газовых двигателей. И, пытаясь сохранить их конкурентоспособность по сравнению с электрическими, исследователи стремятся повысить эффективность бензиновых двигателей.

После десяти лет исследований группа инженеров Университета Ватерлоо под руководством Амира Хаджепура, профессора механики и мехатроники, разработала систему привода регулируемых клапанов (VVA), которая призвана повысить КПД двигателя на 10%.

Проблемы кулачковых и бескулачковых систем

Впускные и выпускные клапаны в двигателях внутреннего сгорания обычно управляются кулачковыми механизмами — кулачковыми или бескулачковыми системами. Кулачковые системы приводятся в движение коленчатым валом двигателя.Многие современные автомобили имеют кулачковые системы из-за их высокой надежности, точности и прочности. Кулачковые фазовращатели и переключатели профилей кулачков — две хорошо известные технологии, используемые в системах на основе кулачков. Эти системы клапанного механизма имеют низкий уровень гибкости, поскольку кулачковые механизмы не позволяют изменять время их открытия и закрытия.

Бескулачковые системы полностью отсоединяются от коленчатого вала двигателя. Они обеспечивают высокий уровень гибкости в отношении фаз газораспределения и подъема клапанов.Электрогидравлические, электромеханические, электропневматические и электромагнитные клапанные механизмы относятся к категории бескулачковых. Эти системы страдают от высокой стоимости, высокого энергопотребления, низкой прочности и низкой надежности.

Что такое система VVA?

Схема предлагаемого ВВА. HPSV = Поворотный золотниковый клапан высокого давления. LPSV = поворотный золотниковый клапан низкого давления. (Изображение предоставлено Университетом Ватерлоо)

Новая система VVA, разработанная командой Waterloo, призвана решить проблемы как кулачковых, так и бескулачковых систем.Возможность точного определения времени открытия и закрытия клапанов в зависимости от работы двигателя имеет важное значение для повышения эффективности использования топлива, снижения как затрат, так и выбросов парниковых газов.

Разработка команды представляет собой гидравлическую систему, которая точно контролирует синхронизацию клапанов двигателя, продолжительность открытия и подъемную силу. Он заменяет кулачки гидравлическими цилиндрами и поворотными гидравлическими клапанами, которые позволяют полностью изменять синхронизацию при изменении скорости и крутящего момента двигателя.

Система оснащена линейными и нелинейными контроллерами.Он использует метод рекуперации энергии, чтобы устранить компромисс, существующий между энергопотреблением системы и чувствительностью. Оптимизированная система имеет низкую изменчивость около 5% (0,5 мм) до 50% изменений силы газа в цилиндре от цикла к циклу. Предлагаемая система рекуперации энергии (ERS) также потребляет около 58% энергии, используемой в обычном клапанном механизме с кулачковым приводом.

Предлагаемый ERS для системы ВВА. (Изображение предоставлено Университетом Ватерлоо)

Система имеет два поворотных золотниковых клапана, два фазовращателя, гидравлический привод с пружинным возвратом одностороннего действия для каждого клапана двигателя и гидроагрегат.Клапан двигателя соединен с поршнем гидропривода. Существуют поворотные золотниковые клапаны низкого и высокого давления, которые отвечают за передачу масла в гидроцилиндр или из него. Клапаны приводятся во вращение коленчатым валом, а обороты двигателя у четырехтактных двигателей в два раза больше.

Двухфазные переключатели электрические для независимого переключения их валов. По отношению к своему исходному положению фазовращатели способны изменять угловое положение выходного вала без изменения соотношения входной/выходной скоростей.

Гидравлическая система гарантирует полное закрытие клапана двигателя при максимальных оборотах двигателя. Гидравлическая система заставляет клапан двигателя закрываться раньше при более низких оборотах двигателя. На этапе закрытия при более низких оборотах двигателя только часть потенциальной энергии пружины используется для опорожнения цилиндра путем выпуска масла, а остальная часть тратится впустую.

Для сохранения избыточной потенциальной энергии пружины во время закрытия клапана давление перед основным насосом может изменяться вспомогательным насосом, соединенным с валом основного насоса.Давление после привода клапана двигателя регулируется таким образом, что избыточная энергия пружины поддерживает давление перед главным насосом во время работы клапана двигателя. Это снижает энергопотребление основного насоса.

Системы срабатывания регулируемых клапанов существуют, но только в лабораторных условиях, и они дороги и сложны. Система, разработанная Ватерлоо, проще и дешевле и имеет значительный потенциал для производства электроэнергии, добычи полезных ископаемых, грузоперевозок и множества других приложений, включая рынок потребительских автомобилей.

«Этот метод может принести хорошо зарекомендовавшие себя преимущества полностью регулируемой системы клапанов из лаборатории в серийные двигатели, поскольку стоимость и сложность не являются проблемой», — говорит Хаджепур.

Проверка клапана головки цилиндра и пружины клапана

Проверьте длину пружины клапана в свободном состоянии с помощью штангенциркуля, как показано на рисунке. Проверил высоту установки пружин; от основания или кармана в головке до нижней части фиксатора. Если эта высота чрезмерна, добавьте соответствующую прокладку, чтобы вернуть пружине ее надлежащее натяжение.Любые короткие пружины (~1/16 дюйма) следует заменить. Натяжение можно проверить с помощью тестера клапанных пружин.

Прямоугольность пружины клапана

Используйте квадрат и плоскую поверхность для проверки прямоугольности пружины клапана. При размещении на плоской поверхности пружины должны оставаться квадратными. Поверните клапан и убедитесь, что все катушки касаются квадрата, когда он вращается. Используйте щуп для измерения допуска. Проверьте руководство производителя на наличие каких-либо спецификаций или специальных процедур. Обратите внимание на пространство между верхней катушкой и квадратом.

Осмотр клапана головки блока цилиндров

После снятия клапана с головки блока цилиндров очистите его и осмотрите на наличие:

Нет поля: Край клапана забивается. Если маржа слишком тонкая, клапан нагревается и преждевременно сгорает.

Точечная коррозия, подгорание и трещины: Обычно это происходит с выпускными клапанами, потому что они нагреваются сильнее, чем впускные. Выпускные клапаны обычно изготавливаются из высококачественной нержавеющей стали. Но они не получают выгоду от заряда свежего воздуха/топлива, который впускной клапан получает во время такта впуска.Когда пружина ослабевает, клапан остается открытым немного дольше. Клапаны сгорают, когда их оставляют открытыми во время горения и подвергают воздействию экстремальных температур.

Чашеобразные головки: Замените клапан, если головка имеет чашевидную форму или грибовидную форму.

Растяжка: Растяжка – это сужение шеи над головой. Это влияет на длину клапана.

Изношенные канавки фиксатора или наконечник штока клапана: Осмотрите канавки фиксатора, вращатели и фиксаторы на предмет износа и при необходимости замените.Если держатель или держатель соскочат со своего места, клапан упадет в цилиндр, что приведет к повреждению двигателя. Кроме того, изношенный наконечник штока клапана может привести к повреждению фиксатора и коромысла.

Стержень клапана: Стержень клапана следует измерить наружным микрометром в нескольких местах, чтобы проверить наличие неравномерного или чрезмерного износа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.