Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

В этой статье:

Газораспределительный механизм двигателя (ГРМ)

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

: Принцип работы газораспределительного механизма. Ремень ГРМ. Ресурс, когда менять. Цепь или ремень ГРМ. Что лучше и надежнее. Растянутая цепь ГРМ — симптомы

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

  • распределительный вал
  • впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
  • привод распределительного вала
  • также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).

У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.

Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.

При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис.

б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя.

Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.

Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.

Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.

Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.

Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.

Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:

  • толкатели
  • штанги
  • коромысла

Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.

Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.

Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2.

Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в).

Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений.

Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

: Принцип работы ГРМ

Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/gazoraspredelitelnyj-mehanizm-grm/gazoraspredelitel-ny-j-mehanizm-2/

Немного о геометрия седла клапана

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

Платим за фотоотчёты по ремонту авто. Заработок от 10 000 руб/мес.
Пишите:

Седло клапана – важная деталь конструкции головки блока цилиндров, в этом можно легко удостовериться, рассмотрев работу клапана и его составляющих.

Самая важная функция, которую выполняет седло – это образование прочного сжатия между собой и клапаном. Благодаря этому происходит минимизация утечки газов из камеры сгорания; хороший тепловой контакта клапана с седлом являются необходимыми условиями для этого.

Другими словами, плотность прилегания между деталями позволяет отводить тепло от тарелки с максимальной эффективностью, передавая тепло от клапана через седло в ГБЦ, которая в свою очередь охлаждается жидкостью. В процессе работы двигателя, фаски и сёдла изнашиваются, что приводит к дефекту седел клапанов. При разгерметизации происходит нарушение порядка теплоотдачи тарелки и седла, что провоцирует дефекты и разрушение деталей.

https://www.youtube.com/watch?v=XUdDqCyTgZU

При таких условиях вопрос сохранности герметичности соединения встает на первый план. Достигнуть этого можно в основном лишь при помощи формирования необходимого профиля для седла и фаски клапана, что позволит сбалансировать износ поверхностей деталей.

Причины и признаки замены седла клапана ВАЗ

Приступая к проверке, необходимо старательно очистить сёдла и камеры сгорания двигателя, иногда под нагаром обнаруживаются еле заметные трещины. Испорченные и «проблемные» поверхности камер, как правило, отличаются от других камер по цвету. Наличие тех или иных типов дефектов определит необходимость и вариант ремонта сёдел клапанов. Основанием для замены может быть:

  1. Износ — главная причина замены сёдел клапанов. Проводя зенкование седла клапана, может обнаружится, что нет возможности для доводки, и дальнейшая регулировка седла клапана невозможна, так как клапан садится очень глубоко.
  2. Как продолжение первой причины, замена нужна, если седла и/или клапанапрогорели.
  3. Когда при осмотре выявлена коррозия по наружному диаметру — из-за нее ослабляется посадка седла.
  4. Наличие трещин и сколов в седле клапана.
  5. Замена сёдел клапанов производится, если нужна модернизация ГБЦ с заменой клапанов на увеличенные. Как следствие, возникает нужда в увеличении диаметра сёдел.

Советы по замене седел клапанов ВАЗ

Перед началом работ необходимо убедится в необходимости замены седел. Стоит помнить, что это достаточно сложный процесс, требующий специального инструмента, навыков выполнения подобных операций и твердых знаний.

Для начала проверяем ГБЦ на герметичность (опрессовка), т.е. на наличие малозаметных трещин рубашки. В случае обнаружения трещин, их необходимо заделать сваркой и лишь потом приступать к расточке сёдел.

Для удаления старых сёдел с посадочных мест лучше воспользоваться станочным оборудованием, растачивая его до момента, пока не останется тонкое кольцо, которое провернется в гнезде. Похожего результата можно добиться при помощи фрезы насаженной на обычную дрель. В данном случае работы необходимо выполнять аккуратно, чтобы не повредить посадочное место.

При монтаже новых сёдел следует учесть, что их установка производится с натягом; обеспечение гарантированного натяга должно составить от 0,1 до 0,15 мм по наружному диаметру. Разница температур рабочих поверхностей должна достигать минимум 180 С°. Для этого поверхность ГБЦ нагревают на 180-200 С°, а сёдла охлаждают в жидком азоте.

Для осуществления замены седла клапана понадобится:

  • печка;
  • шарошки для сёдел клапанов;
  • холодильная камера;
  • штангенциркуль;
  • молоток и запрессовка для сёдел;
  • новые сёдла клапанов.

Снимаем ГБЦ, моем, проверяем, подготавливаем необходимые инструменты.

Статья о замене клапанов ГБЦ — краткие сведения о клапанах, процесс замены и притирки изделий к седлу. В конце статьи — видео о замене и притирке клапанов ГБЦ.

: «Восстановление фаски седла клапана»

Шарошки для ремонта седел клапанов являются необходимостью при работе с этим механизмом, потому что более удобного и точного инструмента не найти. Единственной альтернативой могут служить зенковки. Обо всем этом и о самом процессе ремонта мы поговорим в статье.

Несмотря на высокие требования к этим двигателям, предотвращается «микросварка» седла с клапаном. Эта комбинация материалов характеризуется очень высокой износостойкостью, которая поддерживается даже при высоких температурах. Также возможно использование в мощных бензиновых и дизельных двигателях.

Это седло седла клапана имеет закаленную мартенситную композицию с четко выраженной карбидной сетью и отлично адаптируется к усилию. Таким образом, седло седла клапана имеет хорошую износостойкость и высокую термостойкость. Это высоколегированный материал с четко определенной замкнутой сетью смешанных и специальных карбидов в мартенситной матрице и хорошо распределенными процентами твердой смазки. Он также известен как штепсельная вилка, герметизируя цилиндр, а вместе с поршневой головкой образует камеру сгорания, что является ее основной функцией.

Краткие сведения

Клапаны имеют простую конструкцию и отличаются высокой износостойкостью. Последнее обусловлено материалом изготовления, который должен выдерживать повышенные нагрузки.

Сам клапан состоит из нескольких участков:

  • тарелки (нижняя расширенная часть детали);
  • стержня (верхняя узкая часть детали, идущая от тарелки кверху);
  • фаски (место прилегания тарелки к блоку цилиндров);
  • кромки тарелки;
  • торца стержня (верхняя его часть, расположенная над выточкой);
  • выточки под сухари (небольшая канавка под торцом).

Место контакта тарелки и головки блока цилиндров называют седлом. Оно изготавливается из стали или чугуна и запрессовывается в ГБЦ.

Источник: https://AutoClub174.ru/remont/chto-zastavlyaet-klapan-plotno-prilegat-k-sedlu.html

Что такое клапан: виды, типы клапанов, устройство и принцип работы

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

Запорно-регулирующий клапан

По сути, клапан является запорно-регулирующей трубопроводной арматурой. Это механическое приспособление, служащее для пропуска, перекрывания или регулировки поступления жидкостей, паров или газов по трубопроводу. Исходя из вышеизложенного, такое изделие можно назвать периодическим препятствием, расположенным внутри трубы. Размеры клапанов могут исчисляться нескольким сантиметрами или несколькими миллиметрами. Точный параметр зависит от параметров трубы, на которую он установлен. Конструкция может крепиться к трубопроводу посредством резьбового, фланцевого или сварного соединений.

Трубопроводная арматура нашла широкое применение во всевозможных технологических системах. Совершив поворот крана, приспособленного к трубе, исходящей от плиты, можно урегулировать расходование газа, а клапан, установленный на шине автомобиля, облегчает накачивание ее воздухом, предотвращая выход воздушных потоков наружу. Кран, вмонтированный внутри парового радиатора, дает возможность стравить находящийся там воздух и заменить его паром.

Основные детали

Устройство регулирующего клапана

Устройство регулирующих клапанов включает: корпус, крышку (головку), седло, затвор (заслонка) и шток (шпиндель) с маховиком. Иногда маховик может быть заменен на автоматическое приспособление. Все составляющие объединены посредством корпуса. Рабочая материя подается вовнутрь устройства через корпус. Шпиндель, находящийся в головке (здесь же расположен уплотняющий сальник), заставляет затвор передвигаться, в результате чего открывается или закрывается отверстие, имеющееся в седле. Рабочий состав, поступая сквозь него, выходит с другой стороны. Поток может быть прямым или заворачивать.

Материалы для производства

Чугунный клапан

Для изготовления таких конструкций используют материалы, которые соответствуют необходимым требованиям, выставляемым для определенного вида труб и рабочих составов.

Клапан может быть изготовлен с использованием следующих материалов:

  • чугуна для ковки или литейного (серого);
  • нержавеющей или углеродистой стали;
  • бронзы;
  • инконеля, монеля и других металлов, в основу которых входит никель.

Материалы, которые годятся для такого производства, отличаются по цене, и степени стойкости к температурным перепадам и образованию ржавчины.

Из серого чугуна, например, в большинстве случаев изготавливают низкопробные приспособления. Бронза, ввиду своей высокой стойкости к коррозии, применяется для работы с коррозионно-активными материалами. Углеродистую сталь, как наиболее прочный из перечисленных металлов, используют там, где поддерживается высокое давление. Жаропрочный хромомолибденовый материал используют на производствах, где температура воздуха может подниматься до 600°С.

Клапаны, состоящие из вышеперечисленных металлов, применяются для оснащения городских гидросистем. Элементы, вмонтированные во внутрь конструкции, могут быть изготовлены из тех же сплавов, что и корпус, а могут состоять из пластмассовых (чаще всего используются в гравитационных моделях) и резиносодержащих материалов.

Для уплотнения и улучшения герметизации седла, штока клапана и затвора, в большинстве случаев используют графит, хлопок, резину или тефлон (все зависит от разновидности и температуры содержимого труб, а также от условий, в которых используется прибор).

Разновидности клапанов

Затворный клапан

Конструкцию с линейным перемещением затвора или шибер (задвижка) часто применяется для трубопроводов. Такой промышленный клапан называется затворным. Он может быть полностью закрыт или открыт. Открытый дает возможность потоку материи проходить по трубопроводу почти беспрепятственно.

Вентильный механизм, если сравнить его с шибером, значительно затрудняет продвижение состава по трубам. Перепады давления, происходящие на вентиле, применяются для урегулирования расхода материи или давления внутри трубопровода.

Вентильный механизм снабжен вращающимся шпинделем. Когда вращается маховик, шпиндель передвигается относительно резьбы головки. В результате происходит подъем или опускание затвора.

Игольчатый клапан

Игольчатое устройство невелико. По форме рабочая область штока игольчатого устройства напоминает конус, позволяющий без рывков регулировать расход рабочей материи.

Устройство мембранного типа

Клапан мембранного типа выглядит как вентиль, на шпинделе которого (между корпусом и головкой) расположена гибкая мембрана. Под воздействием штока мембрана, перемещаясь, либо регулирует текущее положение механизма, либо полностью его перекрывает. Подвижные составляющие такого механизма не взаимодействуют с потоком жидкости, потому мембрана не нуждается в замене затвора или уплотнительных материалов. Предназначение мембранных устройств — взаимодействовать с жидкостями, содержащими твердые частицы или являющимся носителями агрессивной среды.

Применение обратного клапана

Назначение обратного механизма — предотвратить возвратное продвижение жидкости внутри трубопровода. Известно о существовании двух основных видов обратных клапанов. Они могут быть откидными и подъемными. Первые снабжены шарнирной заслонкой, закрепленной над седлом.

Под воздействием потока, идущего со стороны отверстия, заслонка открывается, а жидкость беспрепятственно проникает через клапан. Если поток изменит направление движения, заслонка опустится и закроет отверстие, плотно прижавшись к седлу под давлением жидкости. Подъемная створка функционирует по аналогичному принципу, перемещаясь в вертикально расположенном направляющем цилиндре.

Когда поток изменит направление, заслонка опустится и плотно прижмется к седлу.

Тарельчатый механизм

Тарельчатыми называют односедельные клапаны, открывающиеся посредством «кулачков» и рычажков, а закрывающиеся благодаря действию пружин. Автомобилисты используют такие устройства для подачи топлива и воздуха в цилиндры и двигатель автомобиля, а также для выброса использованных газов. Описанный тарельчатый механизм установлен в некоторых видах паровых машин и в паровых турбинах как приспособление для регулирования подачи пара.

Устройство с сильфоном

Сильфонный клапан имеет гофрированную конструкция из металлических материалов. Такое изделие сохраняет прочность и герметичность при неоднократных сжатиях, растяжениях, изгибах. Применяется в трубопроводной арматуре как герметизирующий, силовой элемент.

Применение импульсных устройств

Для защиты от механического разрушения трубопроводов слишком высоким давлением используются импульсные клапаны. Путем автоматического выпуска проходящей среды из систем они понижают силу увеличившегося давления.

Редукционный механизм

Назначение редукционного устройства — понижать давление внутри трубопровода. Величина проходного отверстия варьируется автоматически. Внутри он оснащен перемещающимся штоком и специальным приспособлением, посредством которого может быть изменено положение относительно седла.

Регулирующее приспособление в большинстве случаев изготавливают в виде профилированной детали. В простых моделях урегулированное давление оказывает действие на мембрану, которая закреплена на штоке. При помощи пружины или грузка давление уравновешивается, а его сила изменяется, когда меняется натяжение пружины во время перемещения груза на рычаге. Мембрана, как правило, находится под воздействием давления потока, идущего над или под клапаном. В силовых приводах, в большинстве случаев, нет необходимости.

Четырехходовой клапан

Там, где необходимо регулирование теплоносителя, применяются устройства четырехходового типа. Добиться нужной температуры в системе можно лишь одним способом – смешиванием горячей и холодной среды, получая на выходе нужный результат. Успешное выполнение такого процесса и обеспечивает четырехходовой клапан.

Клапаны, оснащенные поворотным затвором

Дроссельный механизм

Изделия дроссельного типа нужны для регулировки или перекрывания доступа к газу, жидким или двухфазным потокам. Тонкая заслонка внешне напоминает две сложенные вместе глубокие тарелки. В проходном отверстии дроссельного устройства может находиться уплотняющая прослойка из мягкого материала. Шпиндель перемещается относительно заслонки. При закрытии заслонка препятствует прохождению потока, принимая перпендикулярное положение и плотно примыкая к мягкому прокладочному материалу, расположенному внутри корпуса. Когда дроссельный клапан открыт, значит, заслонка расположена параллельно потоку.

Устройство шаровой конструкции

Регулирующая деталь шарового клапана похожа на шар со сквозным отверстием. Под воздействием шпинделя он может вращаться с амплитудой 90°С. Когда механизм открыт, это значит, что внешние концы сквозного отверстия на шаре совпали с отверстиями на седлах. Когда он находится в закрытом состоянии – отверстия в шаре не совпадают с отверстиями в седлах, а седла перекрыты, потому что плотно примыкают к поверхности.

Регулирующий механизм чем-то напоминает редукционный. Он снабжен специальным приводом (как правило – электрическим или пневматическим), сопряженным с автоматическим регулятором.

Касаемо характеристики блока управления регулирующего клапана, то можно отметить, что по сути, он является устройством для измерения расхода жидкости, температуры или давления с последующим сравнением уровня этих величин с требуемыми. Из блока управления поступает команда, повинуясь которой, рабочий орган принимает нужное положение.

Перемещение элемента внутри клапана непрямого действия может носить поступательный или вращательный характер. По конструкции регулирующий механизм может быть вентильного или дроссельного типа.

Посредством регулирующих клапанов можно контролировать расход вещества и уровень давления, поэтому механизм практически не бывает полностью открытым или закрытым. Так как он служит для дросселирования потока (процесса, для которого характерно понижение давления). Материал, из которого изготовлено регулирующее устройство, должен отличаться высокой стойкостью к эрозии. Понижение давление иногда заканчивается кавитацией (если речь идет о жидких веществах) и шумами (если речь идет о потоках пара или газа). Современные регулирующие клапаны обладают повышенной стойкостью к кавитации и шумам, что делает их пригодными для работы в самых неблагоприятных условиях.

Источник: https://ZnatokTepla.ru/truby/tehnicheskie-harakteristiki-i-osnovnye-tipy-klapanov.html

Клапанный механизм

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

Клапанный механизм включает в себя следующие детали: клапаны, на­правляющие втулки, седла клапанов, возвратные пружины, опорные тарел­ки, сухари, механизм вращения клапана (двигатель ЗИЛ-508.10).

Клапаны предназначены для герметизации цилиндра при тактах сжатия и рабочего хода и соединения их с трубопроводами впускной или выпускной системы при тактах впуска или выпуска в процессе газообмена.

Условия работы клапанов:

• большие динамические нагрузки;

• высокие скорости перемещения;

• неравномерный нагрев отдельных участков;

• повышенная коррозионно-активная среда.

Материал изготовления клапанов

Клапаны изготовляются из легированных сталей с высоким содержани­ем хрома и никеля.

Устройство клапана

 Притирка клапановПритирка клапанов обеспечиваютлучшую герметичность.Как проводится притирка клапанови какие приспособления используютсядля притирки клапанов

Клапан состоит из головки (или тарелки) и стержня. Различают клапа­ны с плоской, выпуклой и тюльпанообразной головками. Головки обычно имеют небольшой (около 2 мм) цилиндрический поясок и уплотнительную фаску, снятую под углом 45 и 30 градусов. Уплотнительные фаски клапанов шли­фуют и притирают к седлам (притирка клапанов), а стержни подвергают термообработке, шли­фовке, полировке и покрывают хромом. Торцы стержней (3—5 мм) закали­вают. На концах стержней имеются цилиндрические, конусные или фасон­ные проточки для крепления клапанных пружин.

Чтобы уменьшить напряженность выпускных клапанов, возникающую вследствие высоких температур, в ряде двигателей применяют натриевое ох­лаждение. С этой целью клапан выполняют полым с утолщенным стержнем и примерно на 1/3 полости заполняют металлическим натрием, температура плавления которого составляет около 97 К. В рабочем состоянии расплав­ленный натрий, перемещаясь внутри полости при возвратно-поступатель­ном движении клапана, увеличивает интенсивность отвода теплоты от горя­чей головки к более холодному стержню и далее к направляющей втулке.

Направляяющие втулки

Направляющие втулки обеспечивают строго перпендикулярное относи­тельно седла перемещение клапанов. Материалом для изготовления направ­ляющих втулок служат в основном перлитный чугун и металлокерамика, представляющая собой смесь из порошков железа, меди и графита, которые подвергаются прессованию, спеканию в печи и пропитыванию маслом. Отвозможного просачивания в цилиндры масла, стекающего по стержням впускных клапанов, последние снабжаются само подвижными манжетами.

Клапанные пружины

Клапанные пружины обеспечивают плотное прилегание клапанов к сед­лам и своевременное их закрытие после завершения действия кулачков рас­пределительного вала. Характеристику (жесткость) клапанных пружин под­бирают из условий сохранения кинематической связи между деталями меха­низма газораспределения. Клапанные пружины изготовляются из стальной проволоки диаметром 4-6 мм, легированной марганцем и хромом.

Нижним концом пружина опирается на головку блока цилиндров через специальную опорную тарелку, а верхним концом соединяется двумя сухарями с клапаном через верхнюю тарелку. Для этой цели сухари на внут­ренней поверхности имеют выступы, которые входят в проточку клапана, а гладкая наружная поверхность сухарей выполнена в виде усеченного конуса.

Два сухаря установленные на клапан, образуют опорную коническую поверхность, которая сопрягается с опорной поверхностью проточки в верхней тарелке, и это соединение удерживается в замкнутом состоянии за счет предварительного сжатия пружины. Чтобы устранить возможность возникновения опасного для прочности пружин резонанса, на клапаны ставят по две пружины с навивкой витков в противоположные стороны или делают пружины с переменным шагом навивки.

Седла клапанов

Седла клапанов. Наиболее важным сопряжением, определяющим долго­вечность механизма газораспределения, является сопряжение седло — кла­пан, так как оно подвержено ударным нагрузкам при посадке клапана и значительным термическим перегрузкам.

Седло клапана, с которым сопри­касается уплотнительная фаска клапана, обрабатывают инструментом с уг­лами заточки 15, 45 и 75 градусов таким образом, чтобы уплотнительный поясок седла имел угол 45 градусов и ширину около 2 мм. По своим размерам поясок дол­жен подходить ближе к меньшему основанию конусной фаски клапана.

Фаска клапана имеет меньший угол и соприкасается с седлом только узким пояском у своего большого основания, что обеспечивает хорошее уплотне­ние клапанного отверстия. Вставные седла изготовляются в виде отдельных колец из специального чугуна, легированной стали или металлокерамики.

Механизм вращения клапана

Для поддержания в рабочем состоянии контактных поверхностей уплотнительных фасок выпускных клапанов иногда применяют специальные устройства, позволяющие принудительно поворачивать клапаны в процессе работы.

Механизм вращения клапана состоит из неподвижного корпуса, в наклонных канавках которого расположены пять шариков с возвратными пружинами, дисковой пружины и опорной шайбы с замочным кольцом. Механизм вращения клапана устанавливается в расточке, сделанной в головке блока цилиндров иол опорной шайбой клапанной пружины. При закрытом клапане давление на дисковую пружину невелико, и она вогнута наружным краем вверх, а внутренним краем опира­ется в заплечик корпуса.

Шарики отжаты пружинами в исходное положе­ние. В момент открытия клапана усилие со стороны клапанной пружины возрастает, под действием чего дисковая пружина, выпрямляясь, перелает усилие на шарики и вызывает их перемещение в углубление. Когда клапан закрывается, сила, действующая на дисковую пружину, уменьшается, и она, выгибаясь, освобождает шарики.

Шарики под действием возвратных пру­жин перемешаются в исходное положение, что приводит к повороту клапа­на на некоторый угол (клапаны совершают 20—40 оборотов в минуту).

В некоторых двигателях применяют менее эффективное, но более про­стое устройство, основанное на использовании способа крепления клапан­ной пружины на стержне клапана. Крепление пружины на клапане состоит из опорной тарелки, втулки и двух сухарей.

Неисправности ГРМ, подробнее

Источник: https://www.autoezda.com/-dviglo/21-klapan.html

Что значит

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

Уверен, все хоть раз слышали эту фразочку от «бывалых» в гаражах или на сервисе. Но как водится, далеко не все понимают суть сего явления. и сегодня я об этом таинстве вам расскажу простыми словами.

В одной из прошлых статей технико-теоретического плана мы уже подробно разговаривали о такой штуке как газораспределительный механизм (ГРМ). Если не можете навскидку сказать, зачем нужен клапан мотора и что его двигает — настоятельно рекомендую. Написанное далее будет куда понятнее. Если же вы подготовленный читатель, то продолжаем. ?

общая схема головки блока цилиндров в разрезе (фото: mb-e.ru)

Нудная, но нужная теория касательно прилегания клапанов

Как мы уже знаем, клапаны открывают и закрывают каналы в головке блока цилиндров. Через эти каналы, в свою очередь, проходит воздух с бензином (или просто воздух — зависит от типа впрыска) для впускных клапанов, и раскалённые отработанные газы — для выпускных. Но в любом случае, клапан должен обязательно прилегать плотно в своём закрытом положении.

Иначе, герметичность камеры сгорания будет нарушена. На такте сжатия это приведёт к падению компрессии, а на такте рабочего хода — к «утеканию» мощности через ту самую щель. То есть, вместо того чтобы дружно толкать поршень, часть газов дезертирует в выпуск раньше времени, не совершив полезную работу. А впоследствии такие регулярные «побеги» газов через неплотно закрытый клапан приводят к его прогоранию.

А стало быть — к внушительному по сумме ремонту.

Нагорающие за тысячи километров пробега отложения кроме как механически удалить почти невозможно. Различные присадки и раскоксовыватели помогают не всегда, а порой приводят к плачевным результатам.

Почему нарушается герметичность прилегания клапана?

Если строго-технически, то причин две: это нагар и механический износ. Как правило, всё сразу в той или иной пропорции. Объясню. Клапан прилегает не напрямую к головке блока, а к так называемому седлу клапана. Как видно из названия, предназначение этой детальки — фиксировать на себе клапан в закрытом положении. Строго герметично.

Для этого пара седло/клапан идеально подгоняются друг под друга, вплоть до сотых миллиметра по зазору. Так, чтобы даже текучий керосин за 12 часов мог удержаться в камере сгорания не просачиваясь в каналы через закрытые клапаны (так обычно проверяют). Но конечно же, это стройная теория новых, или только-только прошедших правильный капремонт моторов.

По факту же, возьми любой движок с пробегом хотя бы 50 тысяч на нашем замечательном бензине — такой идеальной картины никогда не будет.

Так вот, седло со временем начинает механически истираться, равно как и клапан. А параллельно на клапане нарастает «шуба» практически неразлагаемого кокса, который начинает мешать плотному прилеганию к седлу. В итоге — щель. И все те прелести, которые мы рассмотрели ранее.

Но выход есть! Обычная детская присоска решает все проблемы. ? Как? Читаем дальше.

Так что же делать?

И наконец, дорогой читатель (подозреваю, до этого места ты добрался лишь один…), мы подошли непосредственно к теме повествования. Чтобы восстановить идеальную герметичность клапана со своим седлом, их притирают. Для этого плоскости соприкосновения очищают от нагара и наносят на них специальную абразивную пасту.

После чего, методом первобытных людей трут в ладошках палочку с присоской, на которую прилеплен клапан. Тот, в свою очередь, уже вставлен в седло. Таким образом, путём долгих и нудных телодвижений, восстанавливается изначальный околонулевой зазор клапана и его посадочного места в головке блока — седла.

Некоторые ускоряют процесс дрелью вместо палочки, но это считается «не тру» и моветоном. В таком деликатном деле лучше ручками и не спеша.

Слева необработанная поверхность седла, справа — прошедшая первичную (черновую) обработку. Разница очевидна даже на первом этапе притирки.

Конечно, притирка не всесильна. Очень часто износ деталей головки блока цилиндров критический, и сёдла необходимо менять, как и сами клапаны.

Но в любом случае, что бы ни говорили гаражных дел Дяди Васи — если детали ставятся в старую головку блока, то даже новые клапаны необходимо притереть. Потому что любая б/у-шная «голова» имеет строго свои особенности микрогеометрии и свой индивидуальный износ посадочных мест сёдел и направляющих клапанов.

Более того — любимые отечественные моторы даже с завода порой не выдерживают заданных конструкторами допусков по зазорам и прилеганиям. Так что уж говорить про двигатели с пробегами.

Та же история и с клапанами. Слева — необработанный, справа — после черновой притирки.А так выглядит процесс олдскульной притирки. Клапан вставляется в своё место, на него насаживается присоска с палочкой — и вперёд, «добывать огонь».

Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем герметичных клапанов и крепких сёдел!

P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке на мой канал OVER 9000!Данная статья публикуется мной исключительно на Яндекс.Дзен. Если вы читаете ее на ином ресурсе без ссылки на мой канал, знайте: ее просто своровали ?

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5ace229f830905913c2e123d/5bcedd28cb915300a9d9c252

Как притереть клапана своими руками?

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

Чтобы притереть клапана, не обязательно ставить свою машину на долгий ремонт в автомастерскую, и надеется, что, мастера сделают всё на «отлично», а не спустя рукава. Эту процедуру можно проделать самостоятельно при наличии желания и необходимого инструмента. Более того, большинство настоящих автолюбителей, предпочитают делать ремонт и настройку механизмов (агрегатов) своими руками. Это гарантирует качество работ и доставляет моральное удовлетворение водителю.

Что такое притирка клапанов и для чего она нужна?

В большинстве отечественных автомобилей, особенно старого образца, 1970–1991 годов, стоят четырёхцилиндровые, восьми клапанные двигатели. То есть, на каждый цилиндр приходится по два клапана – впускной, впускающий в камеру сгорания горючую смесь, и выпускной, выбрасывающий отработанные выхлопные газы в коллектор.

Клапан автомобиля, похож на гвоздь с широкой шляпкой, которой он и затыкает отверстие в камере сгорания. Шляпка или правильнее – тарелка клапана плотно прилегает своим краем (фаской) к седлу – кромке отверстия, в которое он установлен. Чем чище и ровнее края тарелки и седла, тем лучше клапан закрывает отверстие, а значит мощность двигателя, без потерь, направляется на движение поршней.

Со временем, края тарелки и седла покрываются копотью и нагаром, что нарушает герметичность камеры сгорания. Это отрицательно сказывается на мощности и экономичности двигателя, увеличивается расход масла.

Если не чистить регулярно клапана, то раскалённые выхлопные газы, рано или поздно расплавляют саму тарелку, приводя клапана в негодность, а следовательно и весь двигатель.

Так как процедура снятия головки двигателя довольно трудоёмкая, имеет смысл объединять работы, проводимые с её узлами и деталями. Например, при замене прокладки головки двигателя, можно заодно поменять маслосъёмные кольца на поршнях и почистить клапана.

Необходимость чистки определить визуально трудно, но есть простой способ понять насколько это необходимо. Нужно налить в камеры сгорания, прямо на тарелки клапанов, керосин или бензин и оставить их так на 12 часов. Если жидкость за это время вытекла, то это означает что она просочилась между тарелкой и седлом, а значит чистка и притирка необходимы.

В целом же, считается, что клапана нужно чистить и притирать каждые 50000 км пробега. Но и эта цифра неточная, так как играет роль манера использования двигателя, ведь он может работать при сильных, спортивных нагрузках, а может и в щадящем режиме на хорошем, чистом топливе.

Что необходимо для притирки?

Притирать клапана можно несколькими способами, в зависимости от выбранного понадобится и соответствующий инструмент. Это может быть обычная электродрель, специальный пневматический инструмент или ручная фреза. Соответственно понадобится специальная притирочная паста, состав которой аналогичен тому, что применяется ювелирами для шлифовки металлов.

Способы притирки

Существует несколько способов притирки. Каждый имеет свои особенности, которые описаны ниже.

Ручные фрезы

Ручная фреза представляет собой палочку с присоской на конце. Процедура проста, как добывание огня. Резиновая присоска устанавливается на тарелку клапана, фаска тарелки и седло предварительно обрабатываются специальной притирочной пастой и начинается вращение полоски между ладонями – влево, вправо. На нормальный клапан, обычно уходит от 15, до 20 минут.

Применяют такой способ самые настоящие ценители раритетных авто, получая от этого процесса моральное удовольствие. При таком способе притирки невозможно испортить саму тарелку, шток клапана или седло. Визуально, после обработки фаска тарелки становится матовой, как и седло.

Станки

Существуют специальные мобильные станки для притирки клапанов. Применяют их профессиональные автослесари, в своих мастерских. Это устройства типа: VM1150, VM1200, VM1350, VM1500 или VM1600. Отличаются они размерами обрабатываемых тарелок и глубиной погружения. Есть также специальные стенды для притирки клапанов, типа Р-23.74, они способны обрабатывать сразу по 8 клапанов, и рассчитаны на самые разные модели автомобилей – от легковых до большегрузов.

Верстак и трубка с Т-образной ручкой

Трубка с Т-образной ручкой – ещё одно устройство используемое для бережной притирки клапанов раритетных авто. В данном случае на конце трубки имеется крепление для стержня, а за ручку производится вращение клапана в седле. Способ не терпит спешки и силы. Он снимает минимальный слой с хрупкой и тонкой тарелки клапана. Но времени при таком способе затрачивается довольно много.

Использование дрели

Использование электрической дрели – самый спорный способ в среде профессиональных автомастеров. При этом способе шток клапана зажимается в самом патроне дрели или через гибкий резиновый шланг. Дрель при этом должна быть реверсивной, с возможностью вращать шток в обе стороны на сверхмалых скоростях. Несомненно, данный способ значительно сокращает время на притирку – на один клапан уходит от 1 до 2 минут. Но есть риск поцарапать тарелку или седло, оставить на них глубокие царапины или вообще, сломать шток клапана.

Важно! Выполнять притирку с помощью электрической дрели могут только профессионалы, на глаз способные определить качество и обладающие твёрдой рукой, привычной к работе с данным инструментом.

Какую притирочную пасту использовать?

На заре автомобилестроения для притирки клапанов использовалась пыль от алмазных кругов, смешанная с машинным маслом. На сегодняшний день данные смеси заменяются разнообразными пастами для притирки. Отличаются они содержанием абразивных элементов, размеров фракций и соответственно ценой.

Выбирается паста в зависимости от степени загрязнения, качества и марки металла клапанов, года выпуска и модели двигателя. Также имеет значение способ притирки – ручной или механический.

Немаловажный фактор выбора пасты – это опыт мастера. К примеру, новичок, используя крупнозернистую пасту, может легко испортить клапан или седло. Поэтому для начинающих мастеров рекомендуется применять мелкозернистую пасту, при этом на притирку таким средством времени уходить будет больше.

В автомобильных магазинах для первичной притирки продается крупнозернистая паста под названиями «Классическая» или «Алмазная». Для финишной притирки используется паста «ФАБО» – финишная антифрикционная безабразивная обработка. Эта паста продаётся в комплекте из двух тюбиков, с крупными фракциями и шлифовочная.

Существуют и многофункциональные пасты типа «ABRO Grinding Paste GP-201». Ей можно не только шлифовать клапана, но и очищать металлические детали от ржавчины и даже использовать для заточки режущих инструментов, например, рубанков. Её цена намного ниже специальной «ФАБО», так что, как говорится, в хозяйстве пригодится.

Пасты «PERMATEX» или «Done Deal» используются также для полировки хромовых деталей, так как в их составе не технический алмаз, а карбид кремния.

Важно! Перед покупкой пасты, нужно внимательно прочитать её состав и спектр применения.

Если ремонт застал водителя без пасты, а притирку отложить невозможно – двигатель уже разобран, можно смешать с маслом абразив счищенный с обычной, мелкой шкурки, а для финишной полировки использовать пасту Государственного Оптического Института или более известную под названием, паста ГОИ.

Проверка качества притирки

Как уже упоминалось, только профессионал сможет на глаз понять, насколько качественна была проведена притирка клапанов. Но даже они, проверяют притирку тарелки с седлом с помощью керосина, бензина или просто солярки. Для этого головка цилиндров устанавливается строго горизонтально на ровной поверхности, а в цилиндры наливается жидкость. Если через 12 часов в одном из цилиндров уровень керосина значительно уменьшился, придётся повторить притирку обоих клапанов ещё раз. Если клапанов в цилиндре 4, то есть 2 впускных и 2 выпускных, то притирку надо будут повторить на всех 4.

Есть мнение, что притирку клапанов, нужно делать не только после 50000-60000 км пробега, но и на новых автомобилях. Понятно, что процедура не требуется на бюджетных седанах или других обычных машинах. Но она обязательна, на спортивных болидах, так как там, играет роль, каждый кПа компрессии, каждая лошадиная сила. Так что, при подготовке спортивного автомобиля к гонкам, без притирки клапанов не обойтись. И вот тут проверка заключается не только в визуальном или керосиновым тесте, но и на гоночном треке.

Источник: https://autochainik.ru/pritirka-klapanov-svoimi-rukami.html

Газораспределительный механизм. клапан газораспределения

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

ГазКлапан газораспределения

Категория:

   Тракторы-2

Клапаны газораспределительного механизма двигателя

Клапаны подвергаются воздействию высоких температур и давлений, их изготавливают из жаростойких сталей. Клапан состоит из стержня и головки с фаской А, обычно наклоненной под углом 45°. Для улучшения наполнение цилиндра воздухом или горючей смесью диаметр головки впускных клапанов больше, чем у выпускных. По этой же причине в некоторых двигателях (СМД-62) делают уменьшенный угол наклона фаски (до 30°) к плоскости головки.

Клапаны должны плотно прилегать к седлу. Для этого их фаски взаимно притирают. Для большей жаростойкости на фасках выпускных клапанов имеется специальная наплавка.

Плавный переход от головки к стержню придает клапану большую прочность, способствует лучшему отводу теплоты и уменьшает сопротивление движению газов. Стержни клапанов точно обработаны по всей длине, а иногда еще покрыты графитом. Торец стержня закален или к нему приварен встык наконечник (Д-240 и КамАЗ-740) из специальной стали. Это уменьшает изнашивание торца под действием бойка коромысла.

На верхней части стержня выполнена кольцевая выточка под два сухаря, с помощью которых клапан удерживается в тарелке пружин. В нее снизу упираются одна (в карбюраторных автомобильных двигателях) или две (в дизелях) клапанные пружины, прижимающие тарелку клапана к седлу.

Фаски головки и седла изнашиваются дольше, если клапан поворачивается во втулке. Для этого сухари зажимаются не в тарелке пружин, а в закаленной втулке, которая опирается на тарелку узким торцом (на всех двигателях кроме Д-240 и Д-144). При такой опоре трение между деталями мало, и под действием коромысла, а также вибрации пружин, клапан, опускаясь и поднимаясь, поворачивается вместе с втулкой относительно тарелки.

В дизеле СМД-18Н втулка удлинена и слегка охватывается верхним витком внутренней пружины. При возвратно-поступательяом движении клапана эта пружина поворачивает втулку, а с ней и клапан относительно тарелки. Механизм принудительного поворота выпускного клапана двигателя ЗИЛ-130 состоит из неподвижного корпуса (рис. 28, в), пяти шариков с возвратными пружинами, тарельчатой пружины, упорной шайбы и замочного кольца.

Корпус надет на втулку клапана и входит в углубление головки цилиндров. Шайба и пружина установлены на ступицу корпуса с зазором.

Рис. 1. Клапанные механизмы дизелей: 1 — сухари; 2 — тарелка пружины; 3 — клапан; 4 — втулка клапана; 5 — втулка тарелки; 6 — пружина; 7 — опорная шайба; 8 — манжета уплотнения

Когда клапан закрыт и давление его пружины невелико, тарельчатая пружина выгнута наружной кромкой вверх, а внутренней кромкой опирается в заплечик неподвижного корпуса. При этом шарики отжаты пружинами в крайнее положение. Когда клапан открывается, давление его пружины возрастает.

Под повышенным давлением тарельчатая пружина выпрямляется (выпуклость ее уменьшается) и опирается на шарики, как двуплечий рычаг. Поэтому, когда ее наружная кромка опускается, внутренняя отходит от заплечика корпуса.

С этого момента давление клапанной пружины воспринимается только шариками, они перекатываются по наклонным канавкам и поворачивают (силой трения) тарельчатую пружину, а с ней — шайбу, пружину и клапан.

Когда клапан закрывается, сила давления его пружины уменьшается, пружина принимает первоначальную форму (выпуклую вниз), опирается в заплечик корпуса и перестает давить на шарики. Освобожденные от давления шарики возвращаются пружинами по наклонным канавкам вверх, занимая исходное положение. За один ход клапан поворачивается на небольшой угол, но за 1 мин работы двигателя успевает совершить до 30 оборотов.

В стержнях выпускных клапанов двигателей 3M3-53 и ЗИЛ-130 сверлят глухие каналы, наполняют их на 50…60% легкоплавким металлом (натрием), а затем приваривают заглушку. Во время работы двигателя натрий плавится и, взбалтываясь, отводит часть теплоты от головки к стержню и его втулке.

Стержни клапанов с небольшим зазором перемещаются в направляющих втулках, запрессованных в головку цилиндров. Эти втулки бывают чугунные, биметаллические с бронзой на рабочей поверхности или металлокерамические. Пористая поверхность последних и графитовое покрытие стержней (СМД-62, ЯМЗ-240Б, КамАЗ-740) способствуют лучшей приработке сопрягаемых деталей. На верхней части втулок впускных клапанов (ЯМЗ-240Б, Д-245 и автомобильные двигатели) установлены резиновые втулки, предотвращающие подсос масла в камеру сгорания через зазор между трущейся парой.

Рис. 3. Клапанные механизмы карбюраторных двигателей: а — впускного клапана: б — выпускного клапана; в — детали поворотного механизма; г — положение механизма при закрытом клапане; д— положение механизма при открытом клапане; 1 — впускной клапан; 2 — колпачок-маслоотражатель; 3 — пружина клапана; 4 — втулка тарелки; 5 — втулка клапана; 6 — заглушка; 7 — впускной клапан; 8 — легкоплавкий металл; 9 — механизм поворота клапана; 10 — замочное кольцо; 11 — упорная шайба; 12 — тарельчатая пружина; 13 — корпус; 14 — шарик; 15 — возвратная пружина

Рис. 29. Распределительные валы и сопряженные детали: 1 — распределительный вал; 2 — штанга; 3 — валик привода центробежного датчика; 4 — шайба; 5 — гайка; 6 — замочная шайба; 7 — упорный фланец; 8 — распорное кольцо; 9 — пружина валика; 10 — корпус валика привода; 11 — шестерни привода распределителя зажигания и масляного насоса; 12 — валик привода; 13 — шестерня распределительного вала; 14 — кулачок привода бензонасоса; 15 — противовес; 16 — эксцентрик; 17 — болт крепления шестерни

Клапанные пружины прижимают головку клапана к седлу. Чтобы витки одной пружины не западали между витками другой, направление навивки у них различное. В некоторых двигателях применяют пружины с различным шагом витков и ставят их так, чтобы витки с большим шагом были обращены вверх. Такие пружины меньше вибрируют.

Распределительный вал необходим для управления клапанами. На нем имеются кулачки, опорные шейки и посадочные места для крепления шестерен. Шейки и кулачки цементованы, закалены на небольшую глубину и отшлифованы. В рядных двигателях вал расположен сбоку цилиндров, а V-образных — в развале между рядами.

Валы разных двигателей отличаются размерами, расположением, числом и профилем кулачков, числом опорных шеек. На каждый цилиндр приходится два кулачка: для управления впускным и выпускным клапанами. Форма и взаимное расположение их зависят от порядка работы цилиндров и фаз газораспределения, а высота кулачка определяет продолжительность открытия клапана. При разных (по времени) фазах носок выпускных кулачков делают шире носка впускных.

На распределительном валу имеются от двух до семи опорных шеек. Они опираются на расточки в блоке или на бронзовые, стальные с баббитовой заливкой или чугунные втулки, закрепленные в нем.

В двигателях 3M3-53 и ЗИЛ-130 на распределительный вал установлена косозубая шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя зажигания, а также выполнен заодно с валом или закреплен на нем эксцентрик привода топливного насоса.

Осевое перемещение вала ограничивается фланцем 7, привинченным к блоку (в СМД-18Н — упорным винтом). На переднем или заднем конце вала, как правило, крепят одну (иногда две) шестерню.

Распределительные шестерни бывают стальные, чугунные или текстолитовые (3M3-53). Для плавности передачи вращения и уменьшения шума применяют косозубые шестерни, а для уменьшения изнашивания сопрягаемые шестерни иногда изготавливают из разных материалов.

Шестерни коленчатого и распределительного валов рядных дизелей, а также КамАЗ-740 и ЯМЗ-240Б соединены через промежуточную шестерню, а СМД-62 и карбюраторных двигателях — непосредственно, т. е. без промежуточной шестерни.

К распределительным условно относят и шестерни привода насосов: масляного, водяного, гидросистемы. Точное взаимное расположение шестерен достигается соединением их по меткам, как показано на рисунке. Только при выполнении этого условия клапаны будут открываться и закрываться в соответствии с диаграммой фаз газораспределения.

Рис. 4. Схема расположения распределительных шестерен дизелей: 1 — шестерня коленчатого вала; 2 — привод насоса гидроусилителя рулевого управления; 3 — шестерня распределительного вала; 4 — промежуточная шестерня; 5 — привод топливного насоса; 6 — привод масляного насоса дизеля; 7 — привод насоса гидросистемы; 8 — ведомая шестерня привода насоса дизеля; 9 промежуточная шестерня привода топливного насоса; 10 — промежуточная шестерня привода масляного насоса; 11 — привод водяного насоса; 12 — промежуточная шестерня привода водяного насоса; 13 — ведомая шестерня привода топливного насоса

Передаточные детали (толкатели, штанги и коромысла) нужны для преобразования вращения кулачков распределительного вала в возвратно-поступательное движение клапанов.

Цилиндрические и грибовидные толкатели перемещаются в чугунных втулках. Трущиеся поверхности толкателей шлифуют.

Чтобы изнашивание торца и цилиндрической поверхности было равномерным, толкатель, перемещаясь вверх и вниз, одновременно поворачивается вокруг своей оси. Это достигается смещением середины кулачка относительно центра плоского толкателя или изготовлением торцевой поверхности толкателя с небольшой выпуклостью, а кулачка — с небольшим скосом.

Роликовый толкатель (А-41, ЯМЗ-240Б) — качающийся рычажный. На нем имеются ролик, вращающийся в игольчатых подшипниках, и закаленная пята, в которую упирается штанга.

Рычаг шарнирно надет на трубчатую ось.

Штанги изготавливают из трубок, в которых запрессованы стальные наконечники сферической формы, или из стального прутка, но тоже со сферическими концами. Наконечники и концы штанг закаливают и шлифуют.

Коромысло представляет собой неравноплечий рычаг, с помощью которого можно увеличить ход клапана по сравнению с подъемом штанги. Коромысло отштамповано из стали и в нем обычно имеется бронзовая втулка. На коротком плече расположен регулировочный винт 9, в который упирается штанга, а длинное плечо заканчивается закаленным полированным бойком, прилегающим к торцу клапана. Винтом с контргайкой регулируют зазор между бойком и торцом клапана.

Коромысла поворачиваются на осях, закрепленных в чугунных стойках. Оси — стальные и, как правило, трубчатые. Если канал оси используется для подачи масла к коромыслам, то в торцах имеются пробки, а в оси — радиальные отверстия, расположенные против втулок коромысел.

Стойки коромысел прикреплены к головке цилиндров. Распорные пружины, надетые на ось между коромыслами, удерживают их от продольного перемещения. Коромысла и клапанные механизмы закрыты крышками или колпаками головки цилиндров и уплотнены на ней прокладками.

Рис. 5. Передаточные детали распределительного механизма (а) и схема поворота толкателей (б): 1 — втулка; 2 — роликовый толкатель; 3 — пята; 4 — ролик; 5 — ось ролика; 6 — толкатель с выпуклым днищем; 7 — штанга; 8 — толкатель с плоским днищем; 9 — регулировочный винт; 10 — контргайка; 11 — коромысло; 12 — втулка коромысла; 13 — ось коромысел; 4 — стойка оси; 15 — распорная пружина; 16 — втулка толкателя; 17 — грибовидный толкатель с плоским днищем; 18 — кулачковый вал; 19 — толкатель с кольцевой выточкой

Читать далее: Компрессионный механизм двигателя

Категория: — Тракторы-2

Газораспределительный механизм: принцип работы

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм для своевременной подачи воздуха или топливно-воздушной рабочей смеси в цилиндры ДВС и последующего выпуска из цилиндров отработавших газов. Главной функцией ГРМ на четырехтактных поршневых моторах, которые имеют сегодня наибольшее распространение, становится открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Другими словами, ГРМ осуществляет управление фазами газораспределения.

ГРМ устанавливается в головке бока цилиндров. Механизм состоит из одного распределительного вала или нескольких таких валов. Также имеются приводы к распредвалу и клапаны, которые открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия в камерах сгорания (впускные и выпускные клапаны). Дополнительно имеется целый ряд передаточных элементов в устройстве ГРМ: толкатели, штанги, коромысла, а также вспомогательные решения в виде регулировочных элементов, пружин клапанов, систем поворота клапанов и т.д. Получается, что газораспределительный механизм представляет собой клапаны с приводом и распределительный вал с приводом.

Конструкции газораспределительного механизма могут отличаться. Главной особенностью выступает расположение клапанов и распределительного вала. 

Среди существующих ДВС выделяют нижнеклапанные и верхнеклапанные двигатели, а также моторы со смешанным расположением клапанов. Нижнеклапанные агрегаты имеют боковое расположение клапанов, а для верхнеклапанных существует определение «подвесных клапанов».

По расположению распределительного вала встречаются двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, с распредвалом в головке блока цилиндров, а также ДВС, где распределительный вал отсутствует. С учетом таких конструктивных особенностей клапанный механизм четырёхтактных ДВС получил целый ряд самостоятельных типов и разновидностей.

Источник: https://starimpex.ru/gaz/klapan-gazoraspredeleniya.html

Как притереть клапана в домашних условиях

Что заставляет клапан плотно прилегать к седлу?

Ремонт двигателя со снятием ГБЦ зачастую требует притирки клапанов. Что это за процедура, каким способом определить ее необходимость и как притереть клапана в домашних условиях – читайте ниже.

Зачем нужно притирать клапана

Немного теории. Клапаны открывают и закрывают каналы подачи топливно-воздушной смеси и отвода отработавших газов. Чем надежнее запирает клапан канал, тем полноценнее в моторе проходит газообмен. Двигатель работает в штатном режиме и выдает номинальную мощность.

Контактная поверхность клапана с головкой блока выполнена в виде кольцевой фаски с углом наклона от 30 до 60 градусов по отношению к плоскости соединения ГБЦ с блоком цилиндров. В заводских условиях эти две поверхности прирабатываются индивидуально для каждой контактной пары. В итоге клапан в закрытом состоянии настолько плотно прилегает к посадочной поверхности в головке блока (седлу), что полностью исключает прорыв газов.

фаска клапана

Со временем седла в головке блока и рабочие поверхности на клапанах перестают плотно прилегать друг к другу. На них появляются раковины, сажевые и маслянистые отложения. Из-за этого клапаны не обеспечивают полную изоляцию камеры сгорания, происходит частичный прорыв газов. Это снижает мощность и КПД двигателя, повышает расход топлива и ускоряет загрязнение и износ мотора.

Притирка клапанов в большинстве случаев восстанавливает плотность закрытия клапанов. Создание полной герметичности в камере сгорания на любом такте и есть та единственная цель, которую преследует эта процедура.

Как понять, что клапана нуждаются в притирке

Первичная проверка проводится без демонтажа головки блока цилиндров. На недостаточную плотность прилегания клапанов к седлам косвенно указывают следующие признаки:

  • снижение мощности ДВС;
  • неровная работа двигателя, чрезмерная вибрация и шумность;
  • низкая компрессия с большой разницей по цилиндрам;
  • повышенный расход топлива.

Все эти признаки не говорят однозначно о проблемах в клапанной системе. Подобные явления наблюдаются и при общем износе поршневой группы. Однако вышеперечисленные признаки указывают как минимум на необходимость проверки ГРМ и КШМ.

Следующий этап диагностики проходит после демонтажа ГБЦ. До рассухаривания клапанов можно проверить их на герметичность с помощью любой проникающей жидкости (растворителя, бензина, ацетона и т. д.). Укладываем головку блока на бок и заливаем в окна жидкость. Если на поверхности клапанов появляется жирный след от прошедшей между седлом и клапаном жидкости – требуется притирка. Если жидкость проливается заметным потоком – велика вероятность, что клапан прогорел. Прогоревший клапан притереть не выйдет. Потребуется его замена.

После рассухаривания осматриваем фаски на клапанах и седлах. Рабочая фаска должна иметь по всей окружности матовый оттенок. Причем толщина фаски с плотным прилеганием не имеет большого значения. Главное – чтобы она была непрерывной. Это указывает на плотность закрытия клапана.

Если фаска на клапане и блоке испещрена раковинами и нагаром – клапан нужно притереть. Обычно практикуется такой подход: даже если один клапан нуждается в притирке – профилактически прорабатывается вся головка.

Собираем все необходимое для притирки

Притирка клапанов в домашних условиях не требует специфичных навыков, специализированного инструмента и крупных вложений. Ниже приведен перечень необходимого инвентаря и материалов.

  1. Притирочная паста. Продается или в однокомпонентном варианте, или более профессиональном, двухкомпонентном (для грубой и чистовой притирки). Если нет опыта в этом вопросе – выбираем самую дешевую однокомпонентную пасту.
  2. Любой нежирный растовритель.
  3. Чистая, безворсовая ветошь.
  4. Инструмент для притирки.

Инструмент для притирки можно изготовить из подручных материалов. Для начала смотрим на тарелку клапана. У некоторых двигателей в ней выполняется проточка для упрощения притирки. Если проточка есть – притирать будем с внутренней стороны ГБЦ. В качестве приспособления для притирки ищем любой подходящий под эту проточку инструмент (отвертку, биту шуруповерта, стамеску и т.д.). Вставляем подходящий инструмент в проточку и с легким нажатием будем вращать клапан в седле с периодическим изменением направления.

В случае если тарелка клапана гладкая – будем изготавливать инструмент для притирки из подручных материалов.

Проще всего притирать клапаны с использованием дрели или шуруповерта. В патрон электроинструмента вставляем биту или сверло, диаметр которого максимально близок к диаметру стержня клапана. Далее ищем небольшой кусок шланга (обычно подходит обычный шланг от топливопровода) длиной 7-10 см и два хомута, подходящие по диаметру. Насаживаем шланг на сверло (биту) и зажимаем хомутом с хорошим усилием, чтобы вручную снять его было невозможно. Вторую сторону шланга будем крепить на стержне клапана аналогичным способом, с использованием хомута.

Источник: https://cars-life.org/repair/kak-priteret-klapana-v-domashnih-usloviyah/

Autoline-eu.ru
Добавить комментарий