Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как отличить впускной клапан от выпускного одного двигателя


Впускной и выпускной клапан: описание, характеристика

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

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

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

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

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

Выпускной клапан двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

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

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

Впускной клапан двигателя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Впускной клапан

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

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

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

Устройство впускного клапана

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

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

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

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

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

Принцип работы впускного клапана

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

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

Для радикального изменения опережения открытия клапанов необходимо приобрести комплект спортивных распредвалов

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

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

Характерные поломки впускных клапанов

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

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

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

Материалы для производства клапанов

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

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

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

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

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

Конструкции клапанов автомобиля

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

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

Материалы из которых изготавливаются клапаны

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

Клапаны с полым стержнем и деформацией седла

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

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

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

Что такое время газораспределения и как оно влияет на производительность двигателя? -CarBikeTech

Объяснение момента газораспределения двигателя

Во-первых, прочитайте здесь о том, как клапаны двигателя открываются и закрываются. Клапаны двигателя похожи на человеческий нос. Автомобильный двигатель использует клапаны для его «дыхания» (вдох / выдох). Распределительный вал двигателя открывает и закрывает клапаны через определенный интервал. Время открытия и закрытия клапанов указывается в градусах, соответствующих положению поршней двигателя.Механизм газораспределения является наиболее важным процессом для двигателей с микросхемой.

Временная диаграмма клапанов двигателя

Впускной клапан обычно открывается на несколько градусов, прежде чем поршень достигает ВМТ в ходе такта выпуска. Он закрывается после того, как довольно много градусов поршня достигает BDC, то есть, когда поршень начинает двигаться вверх по цилиндру в такте сжатия. В такте всасывания топливовоздушная смесь или заряд очень быстро всасывается в цилиндр. Это связано с тем, что движение поршня вниз создает вакуум (или отрицательное давление) в цилиндре, и воздушно-топливная смесь заполняется в пустом пространстве.

Как помогает газораспределение двигателя?

Эта топливовоздушная смесь (также называемая зарядом) имеет массу и движение. Весь заряд не может попасть в цилиндр, даже когда поршень достигает конца своего хода вниз, потому что отверстие впускного клапана небольшое. Следовательно, давление в камере сгорания остается ниже атмосферного давления, в то время как заряд все еще движется в направлении движения поршня с высокой скоростью.

Если впускной клапан закрывается в этот момент, цилиндр получит меньше заряда, чем требуется.Следовательно, впускной клапан остается открытым, пока поршень не войдет в свой следующий ход вверх, то есть такт сжатия. В этот момент давление в цилиндре становится практически равным атмосферному давлению. Инженеры точно калибруют фактическую точку закрытия впускного клапана таким образом, чтобы она совпадала с точкой, в которой движение входящего заряда начинает обратное движение.

Перекрытие клапана:

В такте выпуска поршень снова движется вверх; выталкивая выхлопные газы через открытый выпускной клапан.Выпускной клапан открывается до того, как поршень достигнет BDC во время рабочего хода. Поскольку выпускной клапан открывается непосредственно перед BDC, он заставляет некоторые находящиеся под давлением выхлопные газы выходить даже до того, как поршень начинает свой ход вверх.

Перекрытие клапанов двигателя

Сбрасывает избыточное давление и помогает снизить потери при прокачке поршня при его движении вверх. Выпускной клапан закрывается после того, как несколько градусов поршня достигнет ВМТ, то есть, когда поршень начинает двигаться вниз по цилиндру в ходе всасывания.В этот момент оба впускных и выпускных клапана остаются открытыми в течение очень короткого периода времени; вызывая «перекрытие». Это «перекрытие» помогает лучше «очищать» или удалять оставшиеся выхлопные газы из цилиндра двигателя.

Что такое переменная синхронизация клапана (VVT)? >> Продолжить чтение здесь

О CarBikeTech

CarBikeTech - технический блог. Его участники имеют опыт работы более 20 лет в автомобильной сфере. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильной технике.

Просмотреть все сообщения от CarBikeTech

,Клапан

(EGR) - Клапан рециркуляции выхлопных газов

Клапан (EGR) - Клапан рециркуляции выхлопных газов - Что следует знать

Клапан (EGR) предназначен для охлаждения выхлопных газов; путем сжигания выхлопа во второй раз в системе впуска.

Следовательно, это приводит к снижению выбросов оксида азота.

Рециркуляция выхлопных газов приводит к постепенному накоплению частиц углерода внутри впускного отверстия.

Клапан (EGR); используется, чтобы; рециркулировать выхлоп обратно во впускной коллектор.Итак, небольшая откалиброванная «утечка» или проход; создано; между впускным и выпускным коллекторами.

Впускной вакуум во впускном коллекторе всасывает выхлоп обратно в двигатель. Объем рециркуляции должен контролироваться; в противном случае это может иметь неблагоприятные последствия, такие как огромная вакуумная утечка. Сажа образуется там, где выхлоп проходит в воздухозаборник; и даже внутри самого клапана, вызывая различные проблемы. Топливные форсунки, которые являются тонкими и дорогими компонентами двигателя, могут частично забиться.

Углеродные отложения на топливной форсунке

Что касается клапана (EGR), сажа и грязь могут препятствовать его правильному открытию и закрытию. Таким образом, если он застрянет в закрытом положении, он потеряет все функции. Транспортное средство будет продолжать работать правильно; однако он будет выделять оксиды азота на уровне; за порогом.

Клапан с накачкой газа (EGR)

С другой стороны, если клапан (EGR) застревает в открытом положении; двигатель будет насыщаться с еще большей скоростью. Со временем транспортное средство теряет силу ускорения и проявляются определенные симптомы, такие как постоянное сваливание.

Распространенные проблемы (EGR);

  • Pinging (искровой удар или детонация), потому что (EGR) система не работает. Следовательно, углерод может засорить выпускное отверстие.
  • Грубая работа на холостом ходу или пропуски зажигания, потому что клапан не закрывается и вытекает выхлопной газ во впускной коллектор. Вы также можете найти код случайного пропуска зажигания P0300 на автомобилях OBD-II.
  • Жесткий запуск, потому что клапан не закрывается и создает вакуумную утечку во впускной коллектор.

Клапан (EGR); Это застряло открыто;

Когда (EGR) застрял в открытом положении; это приведет к утечке вакуума, что, в свою очередь, приведет к неэффективному сгоранию, колебаниям, грубому холостому ходу и даже к остановке. Причина этого в том, что автомобиль не может сгореть от углекислого газа, выделяющегося из выхлопной трубы. Открытый (EGR) клапан вызывает выброс выхлопных газов в камеру сгорания, что препятствует ее нормальной работе. Итак, проверить наличие заклинившего открытого (EGR) клапана; остановите припаркованный автомобиль с включенным тормозом и попросите кого-нибудь осмотреть вал плунжера; чтобы увидеть, если он открыт.

клапан (EGR); Это застряло закрыто;

Это приводит к увеличению выбросов оксида азота, и автомобиль может начать стучать. Резкий стук возникает, когда топливо в камере сгорания воспламеняется до того, как его достигнет взрыв в цилиндре. Это приводит к нарушению синхронизации двигателя. Когда это произойдет, прогрейте двигатель и дайте ему поработать, а затем проверьте, сработает ли клапан EGR.

Клапан (EGR) менял конструкцию много раз за эти годы.

В большинстве старых систем EGR используется клапан с вакуумным регулированием, в то время как в более новых автомобилях, как правило, имеется электронный клапан для управления рециркуляцией выхлопных газов. На холостом ходу клапан должен выглядеть закрытым. Нет потока EGR в коллектор. Клапан остается закрытым, пока двигатель не прогреется и не будет работать под нагрузкой. По мере увеличения нагрузки и температуры сгорания начинают расти; клапан открывается и начинает вытекать выхлопные газы обратно во впускной коллектор. Наконец, это имеет эффект гашения, который снижает температуру сгорания и уменьшает образование NOx.

Вот некоторые из изменений;

  • Портированные клапаны EGR (с 1973 по 1980-е годы).
  • Клапаны EGR с положительным обратным давлением
  • (1973 и выше).
  • Клапаны EGR с отрицательным обратным давлением (1973 и выше).
  • Электронные клапаны EGR с широтно-импульсной модуляцией (начало 1980-х и выше).
  • Цифровые электронные клапаны EGR (с конца 1980-х по 1990-е годы).
  • Линейные электронные клапаны EGR (начало 1990-х и выше).

Не все двигатели имеют клапан EGR

На многих поздних моделях двигателей с переменным временем газораспределения (VVT) клапан NO не установлен; потому что система VVT изменяет синхронизацию выпускных клапанов, чтобы обеспечить тот же эффект, что и EGR.Путем изменения точки, в которой выпускные клапаны закрываются при интенсивной работе двигателя под нагрузкой; небольшое количество выхлопных газов; могут быть сохранены в цилиндрах; для следующего цикла сгорания.

(VVT) Система

Это также влияет на снижение температуры сгорания и NOx; в качестве рециркуляционного выхлопного газа из выпускного отверстия обратно во впускной коллектор через клапан (EGR). Большая разница в том, что система (VVT) может реагировать на изменение нагрузки двигателя; гораздо быстрее и точнее, чем традиционный (EGR) клапан.Использование (VVT) для (EGR) также устраняет многие проблемы, связанные с (EGR) клапанами; такие как накопление углерода и заклинивание или поломка клапана.

Проверка клапана рециркуляции отработавших газов

Узнайте, какой тип клапана (EGR) находится на автомобиле, чтобы вы могли использовать соответствующую процедуру испытания. Осмотрите клапан или обратитесь к руководству по обслуживанию. На некоторых автомобилях вы можете найти эту информацию на табличке о выбросах под капотом. Есть ли в нем портовый вакуумный выключатель или соленоид? Следуйте за вакуумными соединениями от клапана; см. руководство по обслуживанию или наклейку о выбросах под капотом для прокладки вакуумного шланга.

Автомобильные системы контроля выбросов

Существует несколько способов устранения неполадок системы (EGR). Вы можете следовать процедуре устранения неисправностей (EGR); это указано в руководстве по обслуживанию. На поздних моделях управляемых компьютером двигателей могут быть коды неисправностей, относящиеся к системе (EGR). В таком приложении первым шагом будет считывание кодов с использованием сканирующего инструмента или устройства для считывания кодов. Затем вы должны обратиться к конкретным диагностическим картам в руководстве по обслуживанию, в которых указано, что делать дальше.

Заключение

Вскоре мы увидим все новые проблемы с NO (EGR) во всех последних моделях двигателей с переменным временем газораспределения - (VVT)

Пожалуйста, поделитесь DannysEngineПортал Новости

,

Снятие и помола клапанов | Как автомобиль работает

Хорошо двигатель производительность зависит от клапан состояние. Изношенные направляющие или стержни и сгоревшие или плохо сидящие клапаны позволяют газ бежать под компрессия , что приводит к плохому запуску и потере мощности.

Клапанные пружины тоже может повлиять на производительность двигателя. Через некоторое время они ослабевают, заставляя клапаны «подпрыгивать» на своих сиденьях, когда они закрываются.

Снятие клапанов

Сжимая клапанную пружину.

Поддержи крышка цилиндра прочно закрепите на подходящей скамье или рабочей поверхности. Следите за тем, чтобы было достаточно места для хранения деталей после их удаления, а также доступны картонные коробки и чистая газета, чтобы хранить их в чистоте и безопасности.

Отверните гайки или болты крепления впускного отверстия. многообразие в сторону от цилиндр глава; удалить его, в комплекте с карбюратор если возможно.

На некоторых двигателях карбюратор отвинчивается и снимается до того, как вы получите доступ к гайкам или болтам коллектора (см. Замена прокладки выпускного коллектора ).

Поместите коллектор / карбюратор в сборе в чистом, безопасном месте, предпочтительно на листе газеты.

Аналогичным образом удалите выхлопной коллектор со стороны головы и поместите его с впускным коллектором.

В некоторых двигателях впускной и выпускной коллекторы устанавливаются и снимаются как одно целое.

Отверните гайки или болты крепления термостат корпус к головке цилиндров. Снимите крышку и выньте термостат.

При необходимости открутить и снять датчик температуры передатчик со стороны головки блока цилиндров.

Поверните головку цилиндров на бок и удерживайте ее на блоках, чтобы снять клапаны. Поместите клапанную пружину компрессор над клапаном, ближайшим к передней части головы.

Удаление цангов.

Сжимайте пружину клапана до тех пор, пока две раздвоенные конические втулки не закроют верхнюю часть шток клапана могут быть удалены. Будьте осторожны, чтобы не уронить их, они легко теряются.

Медленно отпустите компрессор, пока он не освободится, затем снимите узел пружины клапана и снимите клапан с головки.Поместите все детали клапана вместе для последующего исследования. Откажитесь от сальники (если установлено).

Повторите процедуру снятия клапана с остальных клапанов в правильном порядке и разместите компоненты в порядке их удаления на пронумерованном листе чистой бумаги или вставьте их в кусок картона.

В качестве альтернативы используйте старую головку цилиндров прокладка • хранить клапаны в правильной последовательности.

Каждый клапан должен быть установлен в исходное положение при сборке, как отдельные клапаны, направляющие клапана и седла клапана носить по-разному.

Удаление углерода

Очистка внутри деталей коллектора

Удалить все углерод отложения с головки цилиндров камеры сгорания и клапанные порты , используя подходящий скребок, такой как тупая отвертка, и провод щетка ,

Будьте особенно осторожны, чтобы не поцарапать поверхность седел клапанов или обработанную поверхность головки, особенно на головке из алюминиевого сплава.

Очистите обработанную поверхность головки блока цилиндров, чтобы удалить все остатки старого магазина для хранения головок - используйте гладкую сторону ножовочного полотна или скребок для краски.

Опять же, будьте осторожны, чтобы не поцарапать и не повредить лицо.

Очистите, пока лицо не станет гладким и плоским. Прокладки модемных головок имеют покрытие, покрытое смолой, которое прилипает к поверхности и часто трудно снимается. Убедитесь, что вы удалите все это.

Очистка головки клапана с помощью электродрели, удерживаемой в тисках.

Очистите уголь от каждого клапана в тум. Возьмитесь за шток клапана в патроне электродрели, установленной на стойке, или, если необходимо, на тисках.Поверните на малой скорости, если это возможно, и аккуратно очистите отложения с помощью отвертки.

головка клапана можно разглаживать с помощью очень тонкой наждачной ткани. Не забывайте держать клапаны в порядке их снятия.

Осмотрите поверхность и край каждого клапана, ища канавки , ямы и другие признаки повреждения. Если клапаны сгорели, погнуты или повреждены, замените их.

Проверьте седла клапанов в головке, ищите канавки, углубления и особенно трещины.

Небольшая точечная коррозия обычно удаляется шлифовкой.Более серьезное изъязвление устраняется путем повторного монтажа седла клапана в машиностроительном цехе.

Проволочная чистка камеры сгорания.

Очистите весь углерод и грязь из впускного и выпускного отверстий, используя проволочную щетку чашечного типа, установленную в патроне электродрели. Защитите свои глаза с помощью очков.

Устойчивые частицы углерода можно удалить, осторожно соскабливая тупой отверткой, а затем проволочной щеткой.

Проверка направляющих клапанов

Проверьте шток клапана и направляющую, пытаясь перемещать клапан из стороны в сторону в направляющей.

Обратный клапан направляющие для износа, сначала вставив клапан в соответствующую направляющую, затем слегка приподняв клапан над седлом.

Попробуйте переместить головку клапана из стороны в сторону. Если перемещение на головке клапана превышает 0,007 дюйма (0,2 мм), возможно, чрезмерно изношена направляющая клапана или шток клапана - ознакомьтесь со спецификациями производителя, приведенными в руководстве по обслуживанию, или обратитесь к местному дилеру.

Блок цилиндров с гильзами

Держите деревянный блок над цилиндрами, чтобы предотвратить подъем вкладышей.

Если движение слишком велико, повторите испытание, используя новый клапан. Если это имеет меньшее движение, старый шток клапана изношен, и клапан должен быть заменен. Если движение по-прежнему слишком велико, износ находится в направляющей, и головку цилиндров следует доставить в инженерный цех для замены всех направляющих.

Проверьте шток клапана и направляющую, пытаясь перемещать клапан из стороны в сторону в направляющей.

Если направляющие интеграл часть головки цилиндров, они могут быть расширены - открыты - к большему размеру, чтобы принять новые клапаны со штоками клапанов большего размера.Эту работу также следует поручить инженерному цеху.

Шлифование и переоснащение клапанов

Вообще клапаны должны быть земля или «притирки», в их соответствующие места, чтобы обеспечить газонепроницаемость тюлень , Притирайте каждый клапан (включая новые клапаны) вручную, используя инструмент для заточки клапана и заточную массу для заточки клапана.

Прикрепите присоску на шлифовальном инструменте к поверхности клапана.

На некоторых современных автомобилях клапанные поверхности иметь тонкое покрытие, которое нельзя удалять.При установке клапанов с покрытием используйте старый клапан для растереть седло клапана.

Смазать чистым моторным маслом шток клапана и прикрепить головку клапана к присоске на конце шлифовального инструмента.

Нанесите тонкий слой шлифовальной пасты вокруг скошенного края головки клапана и полностью вставьте клапан в направляющую.

Помолите клапан в его седле, вращая шлифовальный инструмент назад и вперед между ладонями.

Вращайте шлифовальный инструмент назад и вперед между ладонями рук, одновременно вдавливая инструмент и клапан в седло.

После минуты непрерывного измельчения поднимите клапан с седла, поверните его примерно на 45 градусов, затем продолжите процесс измельчения еще одну минуту.

Повторите процедуру шлифования, периодически изменяя положение клапана, пока оба клапана головки фланец и седло клапана имеет ровный, матово-серый вид, что указывает на то, что клапан и седло полностью соприкасаются.

Клапан и седло

Сиденье должно иметь матово-серую отделку, без ямок и других дефектов. Головка клапана должна иметь небольшой шаг между лицом и седлом. Клапан с ножевой кромкой следует заменить.

Если на седле остается небольшая ямка, используйте более грубую шлифовальную пасту, а затем мелкую пасту.

Когда все клапаны были заземлены, снимите их и расположите каждый в порядке их снятия.

Помыть ГБЦ, сгорание камеры и клапанные порты тщательно с парафином, чтобы удалить все следы шлифовальной пасты.

Высушить голову сжатым воздухом из шина нога насос и продуть все масляные каналы и отверстия для болтов.

Очистите все следы шлифовальной пасты от клапанов, не забывая держать их в порядке их удаления.

Смажьте каждый шток клапана чистым моторным маслом и установите клапаны в их соответствующие положения в головке.

Надеть сальник на шток клапана.

Если есть сальники, поместиться новые над штоками клапанов, стараясь не повредить кромки уплотнения.Всегда устанавливайте новые клапанные пружины.

Поместите новую пружину клапана и крышку пружины на место над штоком клапана, отметив, что конец пружины с плотной спиралью обычно устанавливается рядом с головкой.

Сжимайте пружину клапана с помощью компрессорного инструмента до тех пор, пока две разрезные конические втулки не могут быть вставлены в положение между крышкой пружины и штоком клапана.

Медленно отпускайте компрессорный инструмент, пока обе цанги не соединят крышку пружины и шток клапана.

Снимите компрессорный инструмент и повторите процедуру установки клапана на оставшиеся клапаны в том порядке, в котором вы их удалили.

Чистка поршней и блока цилиндров

Очистите поршневую головку от любых отложений углерода.

Очистить поршень коронки и лицевую поверхность блока цилиндров, чтобы удалить излишки углерода, и старая прокладка головки блока цилиндров перед заменой головки блока цилиндров.

Во избежание попадания грязи или углеродных частиц в двигатель во время очистки, при необходимости, уплотните каналы для масла и воды на поверхности блока цилиндров кусочками чистой безворсовой ткани.

цилиндр отверстия Кроме того, его следует закрыть чистой тканью, чтобы предотвратить попадание частиц грязи между поршнями и стенками цилиндров.

Используйте скребок, такой как гладкая сторона ножовочного полотна, чтобы аккуратно удалить все следы прокладки головки блока цилиндров с поверхности блока цилиндров. Будьте осторожны, чтобы не поцарапать и не повредить лицо.

Поверните коленчатый вал с помощью гаечного ключа или гнезда на болте шкива коленчатого вала, чтобы привести каждый поршень в верхнюю часть цилиндра.

На двигателях со съемными цилиндрами (мокрыми гильзами) плотно прижимайте кусок дерева вниз к верхнему краю всех цилиндров при вращении коленчатого вала.

Это мешает цилиндру лайнеры от подъема, когда поршни поднимаются вверх по отверстиям, и гарантирует, что охлаждающая жидкость Уплотнения в нижней части гильз цилиндров не сломаны.

Когда каждый поршень находится в TDC , используйте мягкий скребок, такой как деревянный блок, чтобы аккуратно соскрести углеродный осадок с короны, оставив небольшое углеродное кольцо вокруг внешнего края, прилегающего к стенке цилиндра.

Отполируйте каждую поршневую головку тонкой наждачной тканью.

Блок цилиндров с гильзами

Держите деревянный блок над цилиндрами, чтобы предотвратить подъем вкладышей.

Очистите весь углерод и грязь из отверстий цилиндров и отверстий под болты, используя сжатый воздух из ножного насоса шины или вакуум очиститель.

Убедитесь, что в отверстиях не осталось частиц углерода.

Очистите поверхность блока, отверстия цилиндров и поршневые коронки чистой тканью, смоченной в бензине или парафине, а затем высушите их.

Будьте осторожны, не рискуйте пожарами - не курите, например.

Нанесите тонкий слой чистого моторного масла на каждую стенку отверстия цилиндра, а затем удалите кусочки ткани из масляных и водяных каналов.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.