Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как выглядят клапана в двигателе


Клапан двигателя. Назначение, устройство, конструкция

Это деталь двигателя и одновременно крайнее звено газораспределительного механизма. Клапанная группа включает в себя: пружину, направляющую втулку, седло, механизм крепления пружины. Все эти детали работают в тяжёлых механических и тепловых условиях, испытывая колоссальные нагрузки.

Сопряжение седло-клапан, подвергается наибольшему воздействию высоких температур и ударных нагрузок. Кроме того, детали постоянно испытывают недостаток в смазке по причине высоких скоростей работы. Это вызывает их интенсивный износ.

Требования, предъявляемые к группе:

  • Герметичность работы клапана в сопряжении с седлом;
  • Высокий коэффициент обтекаемости, при входе и выходе рабочей смеси из камеры сгорания;
  • Небольшой вес деталей группы;
  • Детали должны быть высокопрочными и одновременно жёсткими;
  • Стойкость к высоким температурам;
  • Эффективная теплоотдача клапанов;
  • Высокое сопротивление механическим и ударным нагрузкам;
  • Противодействие коррозии.

Назначение и особенности устройства

Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся головка и стержень. Переход от стержня к головке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания.

Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, головка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.

Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: головку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.

Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5 мм. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.

По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.

На эффективность работы клапана большое влияние оказывает его форма. Чем более она обтекаемая, тем выше скорость входящего или выходящего заряда смеси. Чаще всего головку клапана делают плоской, для облегчения изготовления детали, удешевления её производства и сохранения жёсткости.

Однако, в двигателях, испытывающих повышенные нагрузки, например, форсированных, в связи со спецификой самого двигателя применяют впускные клапана с вогнутыми головками. Такое устройство уменьшает массу детали и инерционную силу, возникающую при работе.

Стыковка клапана с седлом осуществляется по тонкому ободку на поверхности головки цилиндров — фаске. Стандартный угол наклона фаски впускных клапанов составляет 45°, у выпускных 45° или 30°. При изготовлении головок цилиндра фаски шлифуют, а затем, при установке клапана, каждый притирают к седлу. Ширина ободка должна быть не менее 0,8мм.

Ободок не должен прерываться по всему периметру окружности тарелки клапана. Сочленение между клапаном и седлом нужно уплотнить наверняка, вот зачем угол фаски клапана, по наружной стороне фаски, делают меньше угла седла на 0,5-1°.

В некоторых двигателях, для большей сохранности изделия, применяют устройство принудительного вращения клапана. В процессе работы на фасках откладывается нагар, нарушается уплотнение, появляются механические повреждения, это резко снижает эффективность работы мотора. Проворачиваясь, клапан ДВС распределяет нагрузку равномерно по всей поверхности фаски и принудительно очищает ее.

После фаски головки, у клапана имеется специальный поясок, в виде цилиндра. Эта конструктивная особенность позволяет уберечь его от перегрева и обгорания, а так же делает головку более жёсткой. Кроме того, при притирке, диаметр клапана остаётся прежним.

Пружинное стопорное кольцо предотвращает падение клапана в камеру сгорания двигателя, в случае, если элементы крепления хвостовика поломаются.

При соприкосновении с кулачком распределительного вала, или коромыслом, торцы клапана подвергаются большим нагрузкам. Поэтому для предания им жёсткости и износостойкости, их закаливают, или надевают на них специальные колпачки из высокопрочных сплавов.

Впускные клапана снабжают специальными резиновыми маслосъёмными колпачками, для предотвращения попадания через зазор масла в камеру сгорания в период такта впуска.

Выпускные клапана, работая в экстремальных температурных режимах, могут заклинить в отверстии направляющей втулки. Что бы этого не произошло, их стержни делают меньшего диаметра вблизи головки, по сравнению с поверхностью на остальной длине.

Сухарики, удерживающие клапанные пружины, держатся за сам клапан при помощи крепления, обеспеченного выточками.

Диаметр стержня выпускных клапанов больше диаметра стержня впускных, головка клапана — меньше. Такой конструктивный приём позволяет отвести от клапана больше тепла и понизить его температуру. Однако этот приём увеличивает сопротивление потока газов, делая очистку камеры сгорания менее эффективной. При расчётах, этот параметр сложно узнать, поэтому им пренебрегают, считая давление при выпуске большим, чем давление при впуске, что компенсирует недостаток с лихвой.

Для увеличения эффекта охлаждения выпускного клапана внутри его делают пустотелым. Пустое пространство заполняют металлом с низкой температурой плавления, обычно жидким натрием. Нагреваясь от головки клапана, пары жидкого натрия поднимаются в верхнюю, боле холодную часть, забирая большую часть тепла с собой. Там они соприкасаются с менее нагретой частью стержня и отдают тепло ей.

Пружины клапана

Пружина работает в условиях больших нагрузок. Основная её задача заключается в создании надёжной и плотной стыковки клапана и седла. Испытывая нагрузки, пружина может сломаться, зачастую это происходит по причине вхождения её в резонанс. С целью предотвращения этого явления, витки пружины делают с переменным шагом.

Так же можно изготовить коническую или двойную пружину. Двойные пружины обладают дополнительным плюсом, так как наличие двух деталей повышает надёжность механизма и уменьшает общий размер пружин.

Дабы исключить возможность резонанса в двойной пружине, направление витков внутренней и внешней пружин делают разными. Так же это позволяет удержать обломки детали, в случае поломки пружины, осколки задержатся между витками.

Пружины для клапанов изготавливают из проволоки, материал которой — сталь. После придания формы, изделие закаляют и подвергают отпуску. Для повышения прочности, обдувают воздухом с добавлением абразивного материала.

Что бы избежать коррозии, пружины обрабатывают оксидом цинка или кадмия. Концы пружин шлифуют и придают им плоскую форму. Это делается для более эффективной фиксации торцов пружин со специальными неподвижными тарелками в блоке цилиндров. Тарелки изготавливают из стали с низким содержанием углерода, верхнюю тарелку фиксируют на клапане при помощи сухарика.

Втулки клапанов и их направляющие

Отвод тепла от стержня клапана и его перемещение в возвратно поступательной плоскости обеспечивают направляющие втулки. В процессе работы сами втулки подвергаются воздействию высоких температур, омываясь горячими отработанными газами. При возвратно поступательном движении клапана между ним и поверхностью втулки возникает трение. Если смазки поступает не достаточно, то трение идёт практически на сухую.

Именно по этой причине к материалу втулок применяют ряд требований, таких, как: стойкость к износу, высоким температурам, трению. Некоторые составы чугуна, алюминиевая бронза, керамика обладают всеми свойствами, необходимыми для создания детали, удовлетворяющей таким требованиям.

Для впускных клапанов, в связи с разницей в температуре нагрева, зазоры между направляющей втулкой и стержнем делаются меньше. Нижнюю часть втулки делают под конус для предотвращения заклинивания клапана.

Выточки под клапана (седла)

Долговечность и правильная работа двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от качества изготовления выточки под клапана. При неправильной стыковке клапана и седла не будет обеспечиваться должная герметичность камеры сгорания, и скорый выход мотора из строя неизбежен. Седла изготавливают непосредственно в головке цилиндра, в данном случае речь идёт о чугунных головках. Либо делают их вставными, из стали, например, в алюминиевых головках.

Вставные седла удерживаются в головке путём запрессовки, или развальцовки.

Количество клапанов в двигателе

Когда речь заходит о клапанах, многие задаются вопросом: «сколько клапанов в двигателе должно быть?» Однозначного ответа нет, определить чёткое количество можно только изучив конструктивные особенности мотора. Учитывая, что в четырёхтактной силовой установке клапан осуществляет такты впуска и выпуска, значит минимальное количество на один цилиндр — два, один впускной и один выпускной.

Современные силовые установки наиболее часто используют конструкцию с четырьмя клапанами (двух впускных и двух выпускных) на каждый цилиндр. При открытии клапана в образовавшееся отверстие происходит заброс топливной смеси, или выход отработанных газов. Чем больше отверстие, тем эффективней будет наполнение или очистка. Соответственно коэффициент полезного действия мотора так же увеличится.

Увеличить отверстие за счёт увеличения тарелки клапана нельзя, поскольку её размер ограничен размером камеры сгорания. Поэтому для улучшения качества смесеобразования устанавливают большее количество клапанов на один цилиндр.

Встречаются схемы, в которых применяются два, три, и даже пять клапанов на цилиндр. Учитывая, что процесс наполнения более важен для работы двигателя, количество впускных клапанов в нечётных схемах всегда больше.

липких клапанов из углеродных отложений

Торчащие клапаны из углеродных отложений - что делать

Первым признаком заклинивания клапанов, как правило, является отсутствие двигателя или его работа в холодном состоянии.

Прилипающие клапаны также могут быть просто побочным продуктом работы в холодную погоду.

В этом случае прилипающие клапаны будут часто работать свободно, когда двигатель прогревается.

Проведение теста на утечку в цилиндре в холодном состоянии может подтвердить прилипание клапанов.

Заклинивание клапанов также может быть признаком того, что на клапанах есть углеродистые отложения.

Углеродные отложения могут образовываться на ваших клапанах по нескольким причинам.

Часто отложения углерода являются результатом богатой топливной смеси. Это также может быть результатом прохождения масла через изношенную направляющую клапана. Масло подается через направляющую впускного клапана в камеру сгорания, где оно сгорает. На стороне выпуска изношенная направляющая клапана может позволить маслу осесть на клапане и образовать отложения.

Потеря компрессии, плохое сгорание или работа на холодном двигателе также могут привести к образованию отложений на выпускных клапанах.
Чрезвычайно изношенные направляющие клапана также могут привести к залипанию клапанов. Они более вероятно проявятся как пропуски зажигания в двигателе или засорение свечи зажигания перед залипанием.
Отложения впускного клапана образуются на задней стороне клапанов, в то время как отложения в камере сгорания накапливаются в камере сгорания. Вопреки тому, что многие считают, отложения могут начать формироваться и накапливаться быстро.
Многочисленные холодные пуски и циклы прогрева, чрезмерный холостой ход, короткие поездки и поездка по городу - все это идеальные условия для быстрого формирования отложений углерода.
Отложения в портах и ​​на задней стороне впускных клапанов особенно вредны для производительности. Гнутые клапаны

Гнутые клапаны

Самая распространенная неисправность клапанов - это изгиб в результате контакта с поршнями. Клапаны, контактирующие с верхней частью поршня, вызваны неправильной синхронизацией двигателя.

Возможные причины изогнутых клапанов:

  • Прилипающие клапаны от накапливания углерода.
  • ГРМ / Обрыв ремня.
  • Неправильная установка новых ремней и цепей.
  • Слабые или сломанные клапанные пружины.
  • Перегрев двигателя.

Если вы подозреваете, что ваш двигатель может иметь изогнутые клапаны, крайне важно не пытаться запустить двигатель.

Клапан сгоревшего

Клапан сгоревшего

Другой распространенный тип отказа клапанов - сгоревшие клапаны.По сути, это вызвано тем, что газообразные продукты сгорания выходят между клапаном и седлом клапана, когда они не герметизируются должным образом. Обычно этот тип неисправности влияет только на выпускные клапаны, но он также может повредить впускные клапаны.

Возможные причины сгоревших клапанов:

Чтобы предотвратить этот тип сбоя, вы можете сделать несколько вещей:

  • Поддерживайте чистую, эффективную систему охлаждения, чтобы двигатель не работал слишком горячим.
  • Используйте топливо хорошего качества, чтобы предотвратить накопление углерода на клапанах, и регулярно проверяйте зазоры клапанов.
  • Нерегулярное уплотнение клапана с седлом клапана головки блока цилиндров. Углеродные остатки, образующиеся в результате нерегулярного сгорания, поставят под угрозу герметичность между клапаном и его седлом
  • Неправильный зазор клапана может поставить под угрозу уплотнение клапана, а также вызвать этот тип отказа.
  • Использование сухого топлива, такого как L.P.G, что приводит к недостаточной смазке.

Залежи могут перемещаться в другие области двигателя и также вызывать проблемы. Поскольку отложения в двигателе накапливаются медленно, вы можете работать долго, не замечая их присутствия.В конце концов они лишат ваш двигатель его мощности и могут вызвать серьезные колебания и заглохнуть, если оставить их без присмотра.

Carbon On Valves

Минимизация углеродных отложений

Ваши усилия, вероятно, должны быть направлены на удаление отложений, которые уже сформировались. Самая большая ошибка - думать, что один сервис избавит двигатель от всего углерода.
Хотя добавки существуют уже несколько десятилетий, до недавнего времени они действительно работали довольно хорошо.Я не собираюсь называть или предлагать какие-либо, потому что все они говорят, что они работают.
Просто помните, хотя большинство из них работают, у них также есть и обратная сторона. Я бы сказал по-устному, потому что видение - это вера.

Заключение,

Хотя углерод будет образовываться, вы можете ограничить его создание следующим образом:
  • Используя бензин марки, который содержит очиститель топливной системы.
  • Ограничение времени холостого хода и холодных пусков.
  • Использование высококачественного масла и правильная настройка карбюратора и системы впрыска топлива.

Пожалуйста, поделитесь DannysEnginePortal News

,

Valve Job - зачем вам нужен

Работа клапанов - зачем вам это нужно - чего ожидать

Возможно, вы слышали термин «работа клапанов», потому что старые двигатели часто нуждались в восстановлении своих клапанов.

Вы редко слышите о проблемах с клапанами в современных двигателях, потому что современные двигатели OHC имеют меньше компонентов, которые изнашиваются и выходят из строя.

Большинство современных двигателей клапанных агрегатов практически безотказны.

В конце концов, после стольких миль любой двигатель может нуждаться в работе клапана.

Чтобы предотвратить такой тип отказа, вы можете сделать несколько вещей.

Поддерживайте чистую, эффективную систему охлаждения, чтобы двигатель не работал слишком горячим.

Используйте топливо хорошего качества, чтобы предотвратить накопление углерода на клапане и седлах.

Работа клапана часто требует определенной работы детектива.

Чтобы решить проблему с клапаном, сначала нужно выяснить, что вызвало его.

Многие двигатели нуждаются в работе клапанов задолго до того, как они должны из-за сгорания или поломки клапанов.

Гнутые клапаны

Изогнутые клапаны

Наиболее распространенная неисправность клапанов - изгиб или поломка в результате контакта с поршнями. Клапаны, контактирующие с верхней частью поршня, вызваны неправильной синхронизацией двигателя, вызванной повреждением цепи привода ГРМ / ремня и неправильной установкой новых ремней и цепей.

Сгоревшие клапаны

сгоревший клапан

Другим распространенным типом неисправности клапана является сгорание клапана или сгоревшие клапаны.По сути, это вызвано тем, что газообразные продукты сгорания выходят между клапаном и седлом клапана, когда они не герметизируются должным образом. Горячие газы сгорания вытесняются через клапан, который начинает выгорать на краю клапана. Обычно этот тип неисправности влияет только на выпускные клапаны, но он также может повредить впускные клапаны.

Поскольку эти проблемы в современных двигателях встречаются редко, многие люди не сразу распознают симптомы проблемы с клапаном.

Вот некоторые признаки того, что вам может понадобиться работа с клапаном.

Тикающие или хлопающие шумы
  • Тиканье или треск - это наиболее распространенные типы шумов, которые вы услышите, когда возникнут проблемы с утечкой клапанов.
Синий дым из выхлопной трубы при запуске
  • Синий дым - классический признак общей неисправности двигателя, и его никогда нельзя игнорировать. Хотя синий дым не является результатом проблем с клапанами, он является одним из наиболее распространенных признаков, особенно в сочетании с тикающим и хлопающим шумом.
Потеря мощности двигателя
  • Еще одним признаком того, что у вас проблемы с клапаном, является то, что вы часто замечаете снижение мощности и производительности двигателя. Если ваши направляющие клапана и уплотнения протекают, масло может скопиться на верхней части клапана и привести к потере уплотнения. Это может вызвать проблемы со сжатием, которые приводят к плохому сгоранию и потере мощности.
Выдувной ремень ГРМ
Blown Timing Belt
  • Если у вас есть двигатель интерференции, это означает, что ход клапана и поршня занимает одинаковое пространство.В результате ремень ГРМ по существу не дает им врезаться друг в друга. Если ремень ГРМ щелкает, они сталкиваются друг с другом, вызывая изгиб клапанов.

Итак, вы провели испытание на утечку в цилиндре и подтвердили утечку в клапане. Теперь вы знаете, что головка цилиндра должна оторваться и быть отправлена ​​в механический цех для проверки.

Итак, что же должен делать механический цех для работы арматуры?

Больше не существует такого понятия, как «стандартная» работа клапанов.Каждая работа клапана отличается. Головка OHC может потребовать намного больше времени и усилий, чем головка с толкающим двигателем. Часто нет способа сказать, что нужно головке с точки зрения ремонта, пока он не был;

  • Очищено
  • Разобрать
  • Полностью проверено
Всегда спрашивайте смету в первую очередь; Обычно известен как полоса и советую стоимость ремонта.

Выпускные клапаны и пружины часто требуют замены.Направляющие и / или седла клапанов, возможно, придется заменить. Голова может быть деформирована или треснута, что требует дополнительного ремонта. Список вещей, включенных в «полную» работу клапана, будет варьироваться от работы к работе.

Наиболее распространенные работы, выполняемые как часть работы клапана, должны включать;
  • Сначала проводится визуальный осмотр на предмет выявления сломанных и поврежденных деталей.
  • Полностью разберите головку, чтобы все детали можно было почистить и осмотреть.
  • Осмотрите отливку головки цилиндров на наличие трещин или других повреждений.Наилучшим способом будет опрессовка.
  • Проверьте клапаны, седла, пружины, направляющие и другие компоненты клапанной системы на износ и повреждения.

На данный момент магазин должен иметь возможность составить твердое предложение по полной работе. Теперь они знают, что изношено и повреждено.

Если им дается разрешение на выполнение работы, должно произойти следующее;
  • Заменить детали, которые не подлежат ремонту.
  • Установите и обработайте все изношенные направляющие и седла клапанов.
  • Поверхность головки цилиндров, чтобы обеспечить плоскостность и правильное среднеквадратичное окончание. Это необходимо для правильного уплотнения сегодняшних прокладок.
  • Полностью очистите все детали и головку цилиндров.
  • Соберите головку со всей новой деталью, обработанной и установленной.
  • Выполните вакуумный тест на головке через впускной и выпускной патрубки. Это подтвердит, что клапан был герметично закрыт.
  • Головка цилиндров должна вернуться к вам со всеми деталями, необходимыми для завершения работы.
Клапан Работа

Заключение

Установите головку блока цилиндров на двигатель с новой прокладкой головки цилиндров и болтами головки блока цилиндров (не используйте повторно болты крепления крутящего момента к головке). Обратитесь к литературе по техническому обслуживанию автомобиля для правильной процедуры и спецификаций момента затяжки болтов головки, а также процедуры выравнивания и синхронизации распредвала OHC. Замените всю прокладку вместе с новым ремнем ГРМ или комплектом цепи ГРМ.

Пожалуйста, поделитесь DannysEngineПортал Новости

,

Проблемы с двигателем | HowStuffWorks

Реклама

Итак, вы выходите однажды утром, и ваш двигатель включится, но не запустится. Что может быть не так? Теперь, когда вы знаете, как работает двигатель, вы можете понять основные вещи, которые могут помешать его работе.

Могут возникнуть три фундаментальные вещи: плохая топливная смесь, недостаточная компрессия или отсутствие искры. Помимо этого, тысячи мелких вещей могут создавать проблемы, но это «большая тройка».«Основываясь на простом движке, который мы обсуждали, вот краткое изложение того, как эти проблемы влияют на ваш движок:

Неправильная топливная смесь может происходить несколькими способами:

  • У вас нет газа, поэтому двигатель получает воздух, но нет топлива.
  • Воздухозаборник может быть забит, поэтому есть топливо, но недостаточно воздуха.
  • Топливная система может подавать слишком много или слишком мало топлива в смесь, что означает, что сгорание не происходит должным образом.
  • В топливе может быть примесь (например, вода в бензобаке), которая препятствует сгоранию топлива.

Отсутствие сжатия: Если заряд воздуха и топлива не может быть сжат должным образом, процесс сгорания не будет работать так, как должен. Отсутствие сжатия может возникнуть по следующим причинам:

  • Ваши поршневые кольца изношены (что позволяет смеси воздуха и топлива просачиваться через поршень во время сжатия).
  • Впускной или выпускной клапаны не герметизированы должным образом, что снова приводит к утечке во время сжатия.
  • В цилиндре есть отверстие.

Наиболее распространенное «отверстие» в цилиндре возникает, когда верх цилиндра (удерживающий клапаны и свечу зажигания и также известный как головка цилиндра ) присоединяется к самому цилиндру. Как правило, цилиндр и болт головки цилиндров вместе с тонкой прокладкой вдавливаются между ними для обеспечения хорошего уплотнения. Если прокладка выходит из строя, между цилиндром и головкой цилиндра образуются небольшие отверстия, и эти отверстия вызывают утечки.

Отсутствие искры: Искра может отсутствовать или быть слабой по нескольким причинам:

  • Если ваша свеча зажигания или провод, ведущий к ней, изношены, искра будет слабой.
  • Если провод обрезан или отсутствует, или если система, которая отправляет искру по проводу, не работает должным образом, искры не будет.
  • Если искра возникает либо слишком рано, либо слишком поздно в цикле (то есть, если момент зажигания выключен), топливо не будет зажигаться в нужный момент.

Многие другие вещи могут пойти не так. Например:

  • Если аккумулятор разряжен, вы не можете перевернуть двигатель, чтобы запустить его.
  • Если подшипники, которые позволяют коленчатому валу свободно вращаться, изношены, коленчатый вал не может вращаться, поэтому двигатель не может работать.
  • Если клапаны не открываются и не закрываются в нужное время или вообще, воздух не может попасть, а выхлоп не может выйти, поэтому двигатель не может работать.
  • Если у вас кончится масло, поршень не сможет свободно двигаться вверх и вниз в цилиндре, и двигатель закроется.

В правильно работающем двигателе все эти факторы работают нормально. Совершенство не требуется для запуска двигателя, но вы, вероятно, заметите, когда дела не идеальны.

Как видите, двигатель имеет несколько систем, которые помогают ему преобразовывать топливо в движение. Мы рассмотрим различные подсистемы, используемые в движках, в следующих нескольких разделах.

,

Смотрите также


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