Автомобильный клапан: Клапаны, устройство и назначение клапана

Содержание

Клапаны, устройство и назначение клапана

Кла́пан — это устройство, предназначенное для открытия, закрытия, а также регулирования потока горючей смеси, которая попадает в цилиндры двигателя и выпуска отработавших газов.

Для нормальной работы четырехтактного двигателя требуется, как минимум, по два клапана на каждый цилиндр — впускной клапан и выпускной клапан. В данный момент широкое распространение получили клапаны тарельчатого типа со стержнем. Для качественного наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается немного больше, чем у выпускного.

 

Из чего изготавливают клапана

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

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

 

Виды ГРМ


Существуют следующие виды газораспределительных механизмов: нижнеклапанный ГРМ и верхнеклапанный ГРМ. Сегодня, на современных автомобилях, используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров.

Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью клапанной пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость (оптимальную, чтобы не увеличивать ударную нагрузку на седло клапана) для гарантированного закрытия клапана во время работы.

Чтобы снизить потери на трение в ГРМ применяют ролики, которые установлены на рычагах и толкателях привода клапанов. Применение роликов в клапанном механизме заменяет трение скольжения, на трение качение, что значительно уменьшает потери на привод клапанов.

При открытии впускного клапана проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) наполняя цилиндр двигателя. Чем больше площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, что приводит к повышению выходных показателей цилиндра при рабочем ходе. Для улучшения очистки цилиндров от продуктов сгорания увеличивают диаметр тарелки выпускного клапана. Правда, размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Многое также зависит от регулировки клапанов. 

Применение четырех клапанов на цилиндр началось еще в 1912 г. на двигателе автомобиля PeugeotGranPrix. Широкое использование такой схемы в серийном производстве легковых автомобилях началось только в конце 1970-х гг. Сегодня ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей.

Mercedes выпускает двигатели, которые имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).

Существует практика использования даже 5 клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). Такой технологией практикует автомобильная группа Volksvagen-Audi, но при этом значительно усложняется привод клапанного механизма.

Автомобильный клапан — все, что нужно знать о нем

Автомобильный клапан является чрезвычайно важным элементом нашего транспортного средства. Он обеспечивает поддержание надлежащего давления в шинах, что влияет на правильные ходовые качества. Поврежденный клапан может терять 0,7 бар в неделю, что может иметь ужасное влияние на нашу безопасность на дороге. Ознакомьтесь со статьей и узнайте больше об автомобильном клапане.


Клапан — что это?

Клапан — это название пневматического клапана одностороннего действия, используемого для поддержания давления и обеспечения возможности регулирования в закрытых резервуарах — мы имеем в виду, конечно, камеры и шины транспортных средств. Стоит знать, что обычно используются три типа клапанов, которые отличаются в деталях принципом работы и размерами.

Виды клапанов – классификация

Большинство автомобилей имеют клапан Шредера, широко известный как американский клапан. Более того, клапан Schrader также используется в велосипедных камерах, но большой диаметр клапана по сравнению, например, с клапаном Presta означает, что это решение не используется в узких или дешевых ободах, потому что большее отверстие в ободе ослабляет его структуру.

Другими типами являются клапаны Dunlop и Presta. Первая до 1990 года практически полностью освоила польский рынок велосипедных камер — отсюда и термин велосипедный клапан. Самым большим преимуществом этого клапана является его простая конструкция, устойчивая к повреждениям во время перекачки.

Клапан Presta чаще всего используется в камерах велосипедов и ободах бескамерных велосипедов. Он имеет наименьший диаметр среди трех клапанов, поэтому доминирует в профессиональных и любительских велосипедах, где упор делается на прочность колеса — большее отверстие обода ослабляет его конструкцию.

Что такое скрытые клапаны?

Знакомясь с тематикой автомобильных клапанов, следует упомянуть скрытые клапаны, т.е. скрытые клапаны. Они набирают все большую популярность на рынке. Большим преимуществом такого решения является то, что ниппель не выступает за край шины.

Скрытые клапаны немного дороже и требуют больше замены, но они повышают защиту от разрыва или преждевременного повреждения во время движения.

Как часто нужно менять клапан автомобиля?

В целях собственной безопасности операцию по замене клапанов автомобиля следует повторять при каждой сезонной замене шин. По сути, каждый вулканизатор должен включать эту услугу в рамках замены шин. Даже если у вас есть комплект запасных колес, замена клапанов не составит труда.

Различные модели, конечно, доступны. Самые прочные клапаны – металлические (армированные), которые можно свободно заменять раз в два сезона, резиновые аналоги лучше менять раз в полгода.

Конструкция клапана

Возьмем клапан Шредера для обоев, потому что именно он чаще всего используется в наших автомобилях. Клапан выполнен в виде металлической трубки с внутренней и внешней резьбой.

Внутри находится сменный сердечник с двумя уплотнениями и пружиной, которая должна поджимать клапан. Интересно, что единственная часть, которая видна снаружи этого механизма, это игла клапана, расположенная по центру в отверстии, при нажатии на которую клапан открывается.

Пример описания компонентов, входящих в состав клапана Шредера. Это:

    шпиль,
    сердечник (в него входят уплотнения и пружина),
    трубка с металлической резьбой снаружи,
    защитная накладка.

Замена клапана в машине

Что касается возможных затрат – замена клапана не связана с большими расходами. На рынке доступны различные модели клапанов. Качество, способ изготовления или качество изготовления влияют на срок службы клапана.

Лучшее время для замены автомобильного клапана — это замена шин. Все предлагают такую ​​услугу вместе с сезонной сменой шин. На рынке представлены различные типы клапанов.

Среди прочего, резиновые клапаны, которые следует заменять каждые два месяца, или металлические заменители, срок службы которых намного больше, потому что мы можем легко заменить их через два сезона.

Помните, что клапаны различаются по размеру и назначению.

Клапан поврежден

При эксплуатации колес могут быть повреждены как шина, так и ниппель. Во время движения клапан находится под давлением, которое может отклоняться до тридцати градусов. Это приводит к потере герметичности шины — и стоит добавить, что даже минимальная деформация может повлиять на падение давления в шине.

В результате низкий уровень давления может повлиять на тормозной путь или даже привести к взрыву шины. Обратите внимание на время работы шины, которая в случае такого повреждения может значительно укоротиться и потребуется замена шин.

 

Колпачки клапанов

Крышки автомобильных клапанов являются важным элементом, который также часто устаревает. Помните, что именно они предотвращают отложение грязи на всей шине во время эксплуатации.

В противном случае может возникнуть ситуация, при которой клапан клапана заблокируется и потеряет герметичность, что, конечно же, отразится на качестве вождения и нашей безопасности.

Что делать, если мы подозреваем, что машина работала без колпачков, и мы подозреваем, что компрессор будет закачивать грязь в отверстие клапана, пока накачивают шины? Перед включением компрессора спустите воздух.

Это решение не гарантирует успеха — многое зависит от количества грязи — многое зависит от количества грязи, осевшей на стенке клапана.

Вы потеряли крышку клапана?

Если вы ходили без колпачков или колпачков клапанов автомобиля и опасаетесь, что компрессор затолкнет туда грязь, перед включением компрессора необходимо стравить немного воздуха.

Для этого слегка нажмите на клапан твердым предметом, пока не услышите шипение воздуха. Повторите несколько раз. Этот метод полезен, но не гарантирует успеха. Это зависит в основном от количества скопившейся грязи.

Автор: Илья Васильев

Клапан автомобильный 3D модель

Для работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания требуется чётко функционирующая система газораспределения, в которую входят различные механические детали одними из которых являются впускные и выпускные тарельчатые клапаны.

Чтобы цилиндры двигателей внутреннего сгорания более эффективно наполнялись топливной смесью, тарелки впускных клапанов имеют больший диаметр, чем тарелки клапанов выпускных.

Наименование

Клапан 3D модель

Формат файла

*.dwg

Файл архива

*.rar

Размер файла

140 кб

В процессе функционирования любого двигателя внутреннего сгорания, именно через клапаны происходит поступление и возврат газов. Это происходит через специальные каналы, которые должны быть открыты в одних определенных фазах работы ДВС и перекрыты в других. При этом им надлежит быть не просто перекрытыми, а перекрытыми очень плотно и надежно, чтобы гарантированно предотвратить проникновение газов, находящихся под большим давлением.

Следует особо отметить, что клапаны всех современных двигателей внутреннего сгорания при их работе постоянно испытывают на себе воздействия высоких температур и немалого давления. Для того чтобы они могли успешно выдерживать эти негативные воздействия, для их изготовления используются специальные сплавы. В некоторых случаях для того, чтобы обеспечить наилучшее охлаждение клапанов современных ДВС, они выполняются не монолитными, а полыми. Имеющиеся в них полости заполняются солями натрия, температура плавления которых составляет 97°С. Таким образом, при работе двигателя внутреннего сгорания эти соли находятся в жидком состоянии, что серьезно способствует отводу тепла от головок клапанов к их стержням и направляющим втулкам.

Конструкция практически всех клапанов, используемых в современных двигателях внутреннего сгорания, практически идентична. Они состоят из тарелок определенного диаметра, которые с одной стороны соединены со штоками. Со стороны соединения края клапанов тщательно зашлифовываются, причем чаще всего под углом 45°. В те моменты, когда клапаны закрыты, они примыкают своими фасками к так называемым седлам, которые также очень тщательно отшлифованы.

То, насколько хорошо это сделано, в решающей мере влияет на обеспечение газопроницаемости всего соединения в целом. Шлифовка, как самих клапанов, так и седел осуществляется при помощи специальных приспособлений. В некоторых случаях для притирки фасок к седлам используется очень мелкий абразив.

Следует особо отметить, что при работе двигателей внутреннего сгорания особо серьезное температурное и механическое воздействие оказывается именно на седла клапанов. Ударно-переменные нагрузки они испытывают при температурах от 700°С до 1000°С. По этой причине требования, которые предъявляются к материалу изготовления седел клапанов, весьма высоки. Он должен гарантированно выдерживать без деформации высокие температуры, быть устойчивым к газовой эрозии, ползучести и коррозии, обладать небольшим коэффициентом линейного расширения и хорошей теплопроводностью.

Для изготовления клапанов головок цилиндров используют различные материалы.

Торцы стержней выпускных клапанов чаще всего изготавливаются из стали 40ХН, а для производства головок вместе со стержнями в большинстве случаев применяется сталь 4Х14Н14В2М. Далее клапан подвергают закалке и отпуску до рабочей твердости головки HRC 25–30 и торца стержня HRC 50–57.

Впускной клапан изготавливается из стали 4Х10СМ2, и далее термически обрабатывается до необходимой твердости в пределах HRC 35–40, а его торец доводится до твердости HRC 50–57, на глубину 2–3 мм.

Перед тем как клапаны и остальные детали газораспределительной системы автомобиля можно будет запустить в производство, их разрабатывают с применением компьютерных программ позволяющих визуально оценить их будущее состояние по 3D моделям, а так же произвести необходимые расчёты.

 

 

 

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.

3 способа как сделать кернер из автомобильного клапана

Если у в вашем гараже полно комплектующих для авто, которые пора утилизировать «по сроку давности», не торопитесь от них избавляться.

При желании им можно найти практическое применение в домашней мастерской или гараже.

Например, из изношенных клапанов ДВС можно сделать полезный инструмент для работы с различными заготовками из металла: кернер.

1

Читайте также: 5 интересных идей по изготовлению мопедов и самокатов с двигателями

Причем для данной самоделки можно использовать как впускные, так и выпускные клапаны двигателя внутреннего сгорания, однако предварительно их нужно зачистить от грязи и следов ржавчины при помощи наждачной бумаги.

Чтобы ускорить этот процесс, просто зажимаем автомобильный клапан в патроне электродрели или шуруповерта и проводим по поверхности наждачкой. Когда заготовки будут готовы, можно приступать непосредственно к изготовлению инструмента.

В сегодняшней статье рассмотрим три способа, как сделать кернер из автомобильного клапана своими руками.

Вариант первый: кернер + чертилка

Чтобы изготовить простую чертилку по металлу, а также керн с ручкой, потребуется два старых автомобильных клапана, которые давно «отмотали свой срок».

1

Читайте также: Как сделать подкат для замены колес: удобный в работе, простой в изготовлении

Сначала необходимо заточить заготовки под конус с одной стороны, а потом заострить конец.

Для этих целей можно воспользоваться обычной болгаркой с установленным лепестковым диском или ленточно-шлифовальным станком.

После заточки инструмент обязательно необходимо закалить, иначе толку от него будет мало — для этого можно использовать обычную газовую горелку с баллончиком.

После нагрева докрасна заостренный край нужно опустить в емкость с маслом. Один инструмент на этом этапе уже готов — это чертилка по металлу.

1

Читайте также: Как сделать тиски из старого ножного насоса для авто

Чтобы сделать керн с ручкой, к заостренному стержню клапана нужно приварить эту самую рукоятку. Сделать ее можно из круглого стального прутка.

Теперь оба инструмента готовы к работе. Просто, а главное — дешево. Берите эти полезные идеи себе на заметку.

New Awesome ideas With Welding | Nueva idea para soldadores

Пружинный кернер

Чтобы просверлить ровные отверстия в металле, для начала нужно разметить заготовку, а также сделать направляющую лунку для сверла.

Для этих целей используется специальный разметочный инструмент, который называется кернером.

Его можно купить в строительном магазине или изготовить своими руками из подручных материалов.

В сегодняшней статье мы рассмотрим один из вариантов самодельного кернера, который предложил автор YouTube канала CoolDIY.

Основной для самоделки послужит автомобильный клапан. В данном случае автор использует клапан двигателя грузового авто.

Основные этапы работ

Сначала необходимо обточить конец автомобильного клапана — сделать его острым.

Данную операцию можно выполнить на шлифовальном станке или с помощью болгарки, установив на нее шлифовальный лепестковый круг.

Далее нам потребуется отрезок стального кругляка. Обрабатываем его на токарном станке, и высверливаем в нем продольное отверстие.

На следующем этапе отрезаем кусок металлического прутка, и привариваем его по центру получившейся втулки. Зачищаем сварной шов.

Сборка кернера

Зажимаем автомобильный клапана в слесарных тисках, надеваем на него пружину.

Потом надеваем самодельную втулку с ручкой, и устанавливаем еще одну пружину. Должно получиться, как на фото ниже.

Дальше нам потребуется металлическое кольцо. Надеваем его на стержень автомобильного клапана, и обвариваем.

Самодельный кернер готов.

За счет того, что шляпка клапана широкая, по ней очень удобно ударять молотком. А наличие рукоятки позволяет безопасно удерживать кернер в руках.

Видео по теме

Подробно о том, как самостоятельно изготовить удобный инструмент для разметки (кернер) из автомобильного клапана от грузового авто, показано в авторском видеоролике. Рекомендуем посмотреть.

2 IDEAS GENIALES CASERAS PARA HACER — INVENTO CASERO

Пружинный кернер: альтернативная версия

Чтобы просверлить отверстие в металлической заготовке точно по установленной метке, лучше всего использовать для этого пружинный кернер — слесарный инструмент, задача которого заключается в разметке центральных лунок.

Сверло вставляется в проделанное углубление, за счет чего не скользит по поверхности металла на начальном этапе сверления.

Для изготовления самодельного пружинного кернера понадобится заготовка из качественной стали.

Например, можно использовать для этого автомобильный клапан. Также потребуется две шайбы, пружина и гайка.

Основные этапы работ

Первым делом нужно заострить конец стержня автомобильного клапана — для этого затачиваем заготовку под конус на шлифовальном станке или при помощи болгарки с лепестковым диском.

После этого заостренную часть заготовки обязательно необходимо будет закалить.

Затем берем гайку и привариваем к ней с обеих сторон две шайбы. Также потребуется еще одна гайка меньшего диаметра, в которой необходимо просверлить отверстие, чтобы можно было ее приварить к стержню автомобильного клапана (полностью обваривать гайку не имеет смысла).

Принцип работы пружинного кернера очень прост: за счет сжатия и резкого высвобождения пружины приводится в движение боек (гайка), которая ударяет по нижней гайке, приваренной к стержню автомобильного клапана.

На последнем этапе работ выполняем сборку пружинного кернера. На клапан надеваем пружину, затем большую гайку, а потом на расстоянии 2 см от края привариваем маленькую гайку.

Перед тем, как сделать себе такой инструмент, посмотрите видеоролик, в котором наглядно показан весь процесс сборки кернера.

COMO HACER HERRAMIENTAS casera para HERRERIA 📐📐 Мне нравитсяНе нравится

Андрей Васильев

Задать вопрос

отзывы, фото и характеристики на Aredi.ru

1.​​Ищите по ключевым словам, уточняйте по каталогу слева

Допустим, вы хотите найти фару для AUDI, но поисковик выдает много результатов, тогда нужно будет в поисковую строку ввести точную марку автомобиля, потом в списке категорий, который находится слева, выберите новую категорию (Автозапчасти — Запчасти для легковых авто – Освещение- Фары передние фары). После, из предъявленного списка нужно выбрать нужный лот.

2. Сократите запрос

Например, вам понадобилось найти переднее правое крыло на KIA Sportage 2015 года, не пишите в поисковой строке полное наименование, а напишите крыло KIA Sportage 15 . Поисковая система скажет «спасибо» за короткий четкий вопрос, который можно редактировать с учетом выданных поисковиком результатов.

3. Используйте аналогичные сочетания слов и синонимы

Система сможет не понять какое-либо сочетание слов и перевести его неправильно. Например, у запроса «стол для компьютера» более 700 лотов, тогда как у запроса «компьютерный стол» всего 10.

4. Не допускайте ошибок в названиях, используйте​​всегда​​оригинальное наименование​​продукта

Если вы, например, ищете стекло на ваш смартфон, нужно забивать «стекло на xiaomi redmi 4 pro», а не «стекло на сяоми редми 4 про».

5. Сокращения и аббревиатуры пишите по-английски

Если приводить пример, то словосочетание «ступица бмв е65» выдаст отсутствие результатов из-за того, что в e65 буква е русская. Система этого не понимает. Чтобы автоматика распознала ваш запрос, нужно ввести то же самое, но на английском — «ступица BMW e65».

6. Мало результатов? Ищите не только в названии объявления, но и в описании!

Не все продавцы пишут в названии объявления нужные параметры для поиска, поэтому воспользуйтесь функцией поиска в описании объявления! Например, вы ищите турбину и знаете ее номер «711006-9004S», вставьте в поисковую строку номер, выберете галочкой “искать в описании” — система выдаст намного больше результатов!

7. Смело ищите на польском, если знаете название нужной вещи на этом языке

Вы также можете попробовать использовать Яндекс или Google переводчики для этих целей. Помните, что если возникли неразрешимые проблемы с поиском, вы всегда можете обратиться к нам за помощью.

Правильный выбор клапанов

  • Выбор материала

При выборе клапанов для форсированного двигателя наибольшее количество вопросов вызывает именно выбор материала. Производители предлагают широкий выбор материалов, удовлетворяющий требованиям практически любого двигателя. Некоторые производители имеют в своем ассортименте один-два типа материала, заявляя при этом о его универсальности и том, что он подходит ко всем моторам. Однако если взять в расчет условия, в которых приходится работать клапанам, становится понятным необоснованность таких заявлений, один тип материала ни в коем случае не может подойти ко всем без исключения двигателям. Основная разница между впускными и выпускными клапанами состоит в различных рабочих температурах. Выпускные клапаны находятся под постоянным воздействием крайне разрушительных газов, а температуры часто превышают рубеж 760°С. Впускные же клапаны постоянно охлаждаются потоками воздушно-топливной смеси и не разогреваются до таких температур. Специфические сплавы впускного клапана при своей не слишком высокой рабочей температуре могут оказаться прочнее нержавеющей стали выпускного клапана.

  • Оригинальные клапаны

Значительная часть впускных клапанов изготовлена из сталистых сплавов, например, как сильхром 1, что обусловлено значительной прочностью таких сплавов в диапазоне рабочих температур, относительно невысокой стоимостью и тем фактом, что упор клапана может быть дополнительно закален для увеличения долговечности. Выпускные клапаны изготавливаются из нержавеющих сталей марок 21-2N или 21-4N, имеющих высокую термостойкость и устойчивость к окислению оксидами свинца.

Кованые клапаны из нержавеющей стали
В США эти высококачественные клапаны изготавливаются из очищенной стали 21-2N. Такие клапаны имеют цельную конструкцию и дополнительно закаленный упор. Хромирование штока и полировка поверхности – возможная дополнительная обработка.

  • Другие клапаны

Серия впускных клапанов “Super Duty», изготовленных из термически обработанной нержавеющей стали марки 422, разработана специально для работы в особо сложных условиях. Материал этих клапанов превосходит по качествам материалы так называемых “клапанов для тяжелых условий эксплуатации», широко представленных на рынке и имеет выдающуюся устойчивость к уставанию и растрескиванию. Выпускные клапаны премиум класса также изготовлены из высококачественного сплава 21-2N, однако в процессе производства подвергаются дополнительной термической обработке и некоторым другим операциям, существенно повышающим прочность изделия. Благодаря этому клапаны становятся способными выдерживать высокие температуры и работать на высоких оборотах.

Никелевый сплав инконель довольно редко используется в автомобильных двигателях. Он может быть необходимым в двигателях, работающих на особо высоких температурах, например, в турбированных двигателях. Титан – прочный, легкий, но вместе с тем дорогой материал, используемый преимущественно в автоспорте. Основное преимущество титана – существенное снижение веса клапана, что позволяет двигателю работать на более высоких скоростях и реализовать весь заложенный в него потенциал.

  • Конструкция головки клапана

Форма головки клапана и ее размеры имеют особое значение для мощности двигателя. А ключевым звеном является диаметр головки и угол седла. Клапаны, имеющие вогнутую со стороны камеры сгорания головку, — несколько легче обычных, но из-за увеличенного объема камеры сгорания имеет место некоторое падение компрессии. Диаметр головки клапана прямо пропорционально связан с интенсивностью прохождения потоков воздушно-топливной смеси и, следовательно, мощностью двигателя. То есть клапан должен иметь достаточный для свободного прохождения потоков смеси диаметр головки. Повысить мощность двигателя можно установив в головку блока клапаны с увеличенным диаметром головок. Такие клапаны, однако, имеют и недостаток – заметное снижение пиковой мощности и крутящего момента. Выбор диаметра клапана в итоге оказывается компромиссом между низкими оборотами и пиковой мощностью, определяющим же фактором при этом является предназначение двигателя. В обычных, нетурбированных двигателях, диаметр головки впускного клапана больше диаметра выпускного на 25%.

  • Угол седла клапана

Угол седла клапана обычно определяется производителем двигателя, хотя измерить его можно в любой мастерской. Даже если в распоряжении мастерской имеется гидростенд, лучше не испытывать судьбу и следовать рекомендациям производителя относительно угла седла, поскольку его значение имеет огромное значение. При обработке седла клапана необходимо уделять особое внимание точности. Для того, чтобы контактная поверхность седла соприкасалась с нужной точкой фаски клапана и имела требуемую ширину (1,15 – 1,5 мм), седло должно быть обработано под несколькими углами. Профессионально обработанные седла (как показано на рисунке 1) могут существенно повысить мощность двигателя. При измерении углов нужно быть внимательным, в некоторых двигателях, как, например, у показанного на рисунке 2 двигателя Honda S2000, имеют место сужающиеся углы.

  • Обработка нижней части головки клапана – полировка

Форма нижней части головки клапана и качество ее обработки также влияет на прохождение потоков смеси через клапан. Нижняя поверхность головок высококачественных клапанов проходит специальную механическую обработку, повышающую прочность клапана и облегчающую прохождение потоков смеси. Полировка имеет несколько положительных сторон. Во-первых, благодаря удалению с поверхности всех неровностей первичной обработки облегчается прохождение потоков смеси, а во-вторых, в процессе полировки удаляются все возможные концентраторы напряжения.

  • Конструкция штока клапана – диаметр и выточка на штоке

Именно шток является опорой поверхностью, контактирующей с направляющей клапана. Упор же клапана должен обладать достаточным запасом прочности, способным выдерживать постоянные нагрузки, передаваемые на клапан качающимся рычагом. Диаметр штока зависит от того, какой вес и запас прочности ожидается от клапана. Некоторые клапаны премиум-класса имеют вырезку на штоке. Вырезка уменьшает диаметр в области ниже направляющей и ощутимо увеличивает проходимость смеси при низком подъеме головки клапана. При этом слегка снижается вес клапана. Существенно снизить вес клапана можно уменьшив диаметр его штока.

  • Покрытие клапана и его зазор

Хромирование штока клапана увеличивает его долговечность в условиях недостаточного смазывания. Это особенно актуально для сильно разогревающихся выпускных клапанов. В настоящее время покрытие имеют все более или менее качественные клапаны, что позволяет удовлетворить требованиям самых строгих масло сберегающих технологий. Зазор между штоком клапана и направляющей зависит от многих факторов: диаметра штока, предназначения двигателя, свойств материала направляющей и типа сальника клапана. Клапаны, имеющие недостаточный зазор могут привести к значительно большим повреждениям двигателя, чем клапаны с чрезмерным зазором. Наиболее распространенные значения зазора впускных клапанов – 0,04-0,06 мм, выпускных – 0,05-0,075 мм.

  • Конструкция замка клапанной пружины

Наиболее распространенная конструкция замка клапанной пружины – прямоугольной формы канавка. Компоненты такого замка представлены в широком ассортименте форм и типов материалов. Кроме этого свою эффективность доказали и многоканавочные замки, позволяющие клапану вращаться независимо от пружины и ее тарелки. Благодаря этому достигается равномерный износ и чистота контактных поверхностей фаски клапана и седла, а это в свою очередь увеличивает долговечность клапана. И хотя среднестатистический автомобиль великолепно работает с многоканавочной конструкцией замка тарелки пружины, для форсированных двигателей рекомендуется одноканавочная конструкция. Полукруглая форма канавки замка, не имеющая острых углов прямоугольной объективно нужна только в клапанах с очень маленьким диаметром штока, работающих на пределе прочности. Поломка клапана в области канавки замка – довольно нетипичное явление.

  • Конструкция упора клапана

Упор клапана должен обладать достаточным запасом прочности, чтобы противостоять постоянному давлению качающегося рычага. Нержавеющую сталь невозможно закалить до такого уровня, чтобы она выдерживала подобные нагрузки, поэтому упор необходимо либо наваривать, либо делать съемным. Сплавы не на основе нержавеющей стали хорошо поддаются закалке и не нуждаются в наварных упорах или других укрепленных элементах. Шток клапана с многоканавочной конструкцией замка должен быть закален в области канавок либо наварен, если материал головки – нержавеющая сталь.

Вес двигателя может быть фактором, ограничивающим обороты двигателя. Этот фактор обязательно нужно учитывать при его конструировании. При этом учитывая больший размер впускных клапанов им нужно уделять особое внимание. Вырезка на штоке клапана – незначительное снижение веса. Большого результата можно добиться уменьшив диаметр штока клапана. Титановые клапаны хотя и дорого стоят, но имеют существенно меньший вес, что благотворно сказывается на оборотах двигателя и долговечности пружин клапанного привода.

Зазор между поршнем и клапаном
Ни один клапан не выдержит удара о поршень. Основной причиной выхода из строя головок блока является именно такие удары. Рекомендуемый зазор между ними – 2,5 мм, хотя это значение и может показаться слишком большим. Безусловно. Меньший зазор обеспечит лучшие результаты, но при этом придется жертвовать надежностью двигателя.

  • Материалы для производства клапанов

Материалы для производства клапанов должны удовлетворять всем требованиям двигателя. Термин “нержавеющая сталь» обычно применяется по отношению ко сплавам стали, содержащим как минимум 10% хрома. Как будет показано ниже, сплав сильхром 1 приближается к этому уровню при том что стоимость его остается на уровне дешевых высокоуглеродистых сплавов.

Sil XB, 422, 21-2N и 21-4N: сплавы нержавеющей стали.

1541: высокоуглеродистая сталь с добавками марганца, повышающими коррозионную устойчивость. 8440: стальной сплав, пригодный для производства работающих под повышенными нагрузками клапанов. Для повышения термостойкости в сплав добавлен хром.

Sil1: стальной сплав с 8,5% содержанием хрома, пригодный для производства работающих с повышенными нагрузками клапанов. Используется для изготовления высококачественных впускных клапанов.

Sil XB: ферритный сплав, содержащий 20% хрома и 1,3% никеля. Используется для производства впускных клапанов. Работающих под высокими нагрузками.

422: сплав нержавеющей стали, используемый для изготовления высококачественных впускных клапанов. Сплав разработан специально для впукных клапанов, диапазон рабочих температур его не подходит для изготовления выпускных клапанов. Клапаны из этого сплава часто имеют обозначение “для жестких условий».

Ti-6: титан – легкий неферритный материал, применяемый для изготовления клапанов, работающих в высокооборотистых спортивных двигателях. Он на 40% легче стали и сохраняет прочность при высоких температурах. Обычно из титана изготавливаются впускные клапаны большого диаметра, хотя можно встретить и выпускные клапаны из этого материала.

21-2N: аустенитный стальной сплав, содержащий 21% хрома и 2% никеля. Наиболее популярный материал для изготовления выпускных клапанов, сохраняет свойства при существенных повышениях температуры. Благодаря дополнительной обработке характеристики клапана из такого материала можно приблизить к оптимальным. В итоге получается недорогой и очень качественный клапан.

21-4N: аустенитный стальной сплав похожий по качествам на 21-2N, но с более высоким содержанием никеля (4%). Используется как альтернатива сплаву 21-2N.

Клапаны для гоночных двигателей — Supertech Performance

Мы применяем более чем 30-летний опыт разработки каждого продаваемого нами гоночного клапана Supertech. Объедините этот опыт с современным оборудованием, таким как ультразвуковые тесты, рентгеновские аппараты, лазерное измерительное оборудование и такие приложения, как компьютеризированный анализ конечных элементов (FEA), и неудивительно, что Supertech предлагает одни из лучших продуктов на рынке.

 

Хотя это больше, чем у большинства производителей, мы не останавливаемся на достигнутом.Мы также проводим обширные испытания, тесно сотрудничая со многими ведущими производителями двигателей, чтобы постоянно улучшать нашу продукцию. Все это предназначено для обеспечения лидирующей в отрасли репутации Supertech благодаря высокой скорости потока, долговечности и бескомпромиссному качеству.

 

 

Производство клапанов для двигателей

Производство наших гоночных клапанов начинается с цельной ковки, при которой головка клапана выковывается в ходе медленного двухэтапного процесса, чтобы обеспечить хороший поток зерна материала.Затем поковка обрабатывается на станках с ЧПУ в несколько этапов, чтобы обеспечить точность окончательных размеров. Затем мы проводим еще одну термообработку для снятия напряжений, за которой следует обработка азотированием (или процесс нанесения покрытия в зависимости от применения). Наконец, мы делаем еще одну шлифовку, за которой следует наша запатентованная суперфинишная обработка поверхности, чтобы гарантировать, что каждый клапан не имеет каких-либо дефектов, а размеры являются точными.

Цельный клапан

Наши клапаны не изготавливаются из стандартных заготовок, они специально разработаны для каждого применения.Мы неустанно работаем, тестируя и исследуя каждый аспект, пытаясь улучшить поток воздуха в наших конструкциях.

Долговечность

В каждой конструкции клапана мы стремимся максимально увеличить срок службы за счет повышения сопротивления усталости и прочности на растяжение. Каждый наконечник клапана закален выше 52HRc.

Строгие допуски

Маловероятно, что вы найдете клапаны наших конкурентов с более строгими допусками размеров, чем клапаны Supertech. Добавьте к этому готовые седла с такими же строгими допусками на биение, и вы нигде не найдете лучшего решения для уплотнения, лучшей производительности и простоты установки!

Superfinish

В 2006 году мы представили Superfinish штока в качестве стандартного дополнения ко всем нашим клапанам без дополнительных затрат.Когда наш Superfinish комбинируется с нашим клапаном с черным азотированием, шероховатость поверхности уменьшается до 1/3 от нашего клапана с хромированным покрытием. Конечный результат… непревзойденная производительность и долговечность.

Более высокие скорости потока

Оптимальные высокие скорости потока достигаются за счет того, что наши клапаны изготавливаются с оптимальными углами для каждого применения. Мы учитываем задний вырез, подрез и углы головки клапана для каждого применения, чтобы обеспечить оптимальные высокие скорости потока для каждого применения.

Технология регулируемых клапанов и ее функции в вашем автомобиле

Большие клапаны на настоящей полукруглой головке, как видно на скамейке в Keith Black Racing Engines.

CNET

Когда вы ознакомитесь с особенностями нового автомобиля, вы, вероятно, будете засыпаны восторженными словами о «передовой технологии клапанного механизма» в его двигателе. Как это произошло? Они не осыпают нас подробностями о том, как работают вирусы, когда продают нам лекарства от простуды. Вот краткое объяснение того, что делают клапаны автомобильных двигателей и почему автопроизводители тратят так много времени, рассказывая вам, насколько хороши их клапаны.

Сейчас играет: Смотри: Наконец-то поймите, что переменный клапан — это технология вашего автомобиля…

6:39

Что делают клапаны

Клапаны установлены в части двигателя, называемой головкой, и отвечают за подачу воздуха и/или топлива в цилиндры для сгорания — они называются впускными клапанами — и за выпуск выхлопных газов из это сгорание вне цилиндров — это называется выпускными клапанами.

Выделены клапаны двигателя, расположенные в головке (здесь невидимы), прямо над цилиндрами.

Фольксваген

Это может звучать как пара валторн в оркестре, но клапаны на самом деле играют центральную роль в характере мощности, экономичности и выбросов двигателя.

Принцип работы клапанов

Клапаны двигателя приводятся в действие вращением распределительного вала с эксцентричными яйцевидными кулачками.Когда эти кулачки вращаются, верхняя часть их яйцевидной формы давит на клапан, переводя его в открытое положение.

Распределительные валы бывают разных размеров и областей применения, но все они имеют ряд эксцентриковых или яйцевидных кулачков, врезанных в них.

Литейная группа МАТ

По мере того, как кулачок продолжает вращаться, его верхняя часть отходит от клапана, и пружина возвращает клапан в закрытое положение.

Есть три основных параметра, определяющих природу этого танца открытия и закрытия: время, подъем и продолжительность. (Вот где вам действительно нужно посмотреть видео в верхней части этой страницы!)

ГРМ

Как и все, что вращается, распределительный вал поворачивается на 360 градусов во время работы. Где в этих 360 градусах вершина яйцевидного лепестка указывает на синхронизацию клапана — синхронизацию, когда кулачок давит на клапан во время вращения вала.

Где на 360 градусах распределительного вала эта точка кулачка определяет его синхронизацию.

CNET

Это называется синхронизацией, потому что она определяет, когда открывается клапан по отношению к тому, что происходит в остальной части двигателя в данный момент времени, поскольку все в двигателе механически заблокировано.

Подъем

Высота выступа кулачка или высота его яйцевидной точки определяет подъемную силу. Чем выше этот конец, тем дальше он будет перемещать или «поднимать» клапан.Эта величина подъемной силы в значительной степени определяет, насколько большое отверстие создается в цилиндре для подачи воздуха или топлива или для выпуска выхлопных газов.

Продолжительность

Ширина или ширина кулачка определяет продолжительность или как долго он поднимает клапан. Это определяет, сколько времени баллон должен вдохнуть или выдохнуть.

Ширина или широта «плеч» по обе стороны от вершины этого кулачка определяет его продолжительность.

CNET

Узкий остроконечный выступ кулачка на короткое время открывает клапан, в то время как более широкий выступ кулачка тратит больше времени, удерживая клапан открытым при вращении распределительного вала.

Сделать все это переменным

Как вы понимаете, яйцевидные кулачки обманчиво сложны и содержат множество «команд» в своей органической форме. Но даже этих нюансов недостаточно для современных двигателей; за последние несколько десятилетий автопроизводители сделали синхронизацию, подъемную силу и продолжительность регулируемыми в зависимости от работы двигателя.

Изменяемая синхронизация

В идеале кулачки кулачков давят на клапаны в моменты времени, которые меняются в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки, что трудно себе представить при фиксированной, обработанной форме распределительного вала.Но технология VarioCam от Porsche была одним из первых примеров того, как сделать именно это, изменяя взаимосвязь между распределительным валом и шестерней, которая его вращает.

В частности, это позволило Porsche изменить синхронизацию впускных клапанов относительно положения поршней в цилиндре, а также синхронизацию выпускных клапанов. Это нечетко, но выше показано заводское изображение того, как VarioCam изменяет фазы газораспределения. В большинстве современных автомобилей с газовыми двигателями теперь используются некоторые методы изменения фаз газораспределения.

Регулируемый подъем

Знаменитые двигатели Honda с системой VTEC сделали регулируемый подъем клапанов популярным. Используя механическую связь, двигатели VTEC могут выбирать между двумя кулачками распределительного вала разной формы, каждый из которых управляет данным клапаном: один открывает клапан больше, другой открывает клапан меньше. Выбор лепестков для использования в данный момент осуществляется компьютером двигателя, который отслеживает обороты двигателя и нагрузку.

Этот переход VTEC от менее открывающегося кулачка к более открытому породил один из самых распространенных мемов во всем автодоме.

Переменная продолжительность

Длительность воздействия кулачка на клапан было, пожалуй, самым трудным фактором для изменения, но новая технология Hyundai CVVD недавно сделала это. Он изменяет продолжительность, слегка сдвигая распределительный вал в сторону от его центральной линии вращения при его вращении. Это невыносимо сложный механизм, но именно поэтому он появился спустя десятилетия после двух предыдущих переменных технологий. Он должен появиться в некоторых новых Hyundai в конце 2020 года.

Будущее

Все это довольно впечатляющая технология, но, честно говоря, это просто сложный набор лейкопластырей для столетней автомобильной технологии: клапанов, приводимых в действие распределительным валом.В будущем мы могли бы отказаться от всего аппарата Руба Голдберга и управлять автомобилями с прямым бескулачковым приводом клапана — новой технологией, использующей простой соленоид или электродвигатель для управления каждым клапаном.

Или просто поедешь на электромобиле и забудешь обо всей этой ерунде.

Свяжитесь с нами | Ферреа

Состояние*

Выберите StateAlabamaAlaskaArizonaArkansasCaliforniaColoradoConnecticutDelawareDistrict из ColumbiaFloridaGeorgiaHawaiiIdahoIllinoisIndianaIowaKansasKentuckyLouisianaMaineMarylandMassachusettsMichiganMinnesotaMississippiMissouriMontanaNebraskaNevadaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNew YorkNorth CarolinaNorth DakotaOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVermontVirginiaWashingtonWest VirginiaWisconsinWyoming

Страна*

Выберите CountryAfghanistanAland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua И BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamas TheBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo Демократическая Республика TheCook IslandsCosta RicaCote д’Ивуар (Берег Слоновой Кости) Хорватия (Hrvatska) CubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl СальвадорЭкваториальная ГвинеяЭритреяЭстонияЭфиопияФолклендские островаФарерские островаОстрова ФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные ТерриторииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернси и ОлдерниГуи neaГвинея-БисауГайанаГаитиОстров Херд и острова МакдональдГондурасГонконг С.A.R.HungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea NorthKorea SouthKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacau S.A.R.MacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMan (остров) Маршалл IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian Территория OccupiedPanamaPapua нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairn IslandPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSaint HelenaSaint Киттс И NevisSaint LuciaSaint Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSaint-BarthelemySaint-Мартин (французская часть) SamoaSan MarinoSao Том и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Маартен (голландская часть)СловакияСловенияСоломоновы острова SomaliaSouth AfricaSouth GeorgiaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян Майен IslandsSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTogoTokelauTongaTrinidad И TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks И Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited Штаты Экваторияльная IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVatican City State (Святой Престол) VenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (США) Уоллис и Футуна IslandsWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

Как долго служат клапаны двигателя?

Проведите достаточно времени, общаясь с парнями и девушками, занимающимися машинами, и в конце концов вы, вероятно, услышите от них что-нибудь о работе клапанов — работах с клапанами, притирке клапанов под разными углами и так далее.

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

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

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

  • Примеси в металле, из которого изготовлен клапан, вызывают его поломку или деформацию под нагрузкой
  • заводе
  • Грязное масло вызывает износ клапанов, снижая компрессию двигателя вождение) обжигает выпускные клапаны, что приводит к поломке из-за теплового напряжения
  • Неправильное газораспределение или обрыв ремня газораспределительного механизма приводят к контакту клапанов с поршнем, изгибу и поломке или возможна поломка

[источник: aa1car.com]

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

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

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

Три признака того, что у вашего автомобиля проблемы с клапанами

В настоящее время вы редко слышите о проблемах с клапанами в автомобилях, потому что в современных двигателях с верхним расположением распредвала меньше компонентов, которые могут выйти из строя и вызвать проблемы. В прошлом несколько компонентов, таких как негидравлические подъемники, толкатели, пружины и сами клапаны, могли выйти из строя. Возможно, вы слышали термин «заменить клапан», потому что старые автомобили часто нуждались в регулировке клапанов.Если у вас более старый автомобиль, у вас все еще могут быть некоторые из этих проблем, но клапанные механизмы современных автомобилей практически безотказны.

Поскольку эти проблемы в современных автомобилях встречаются редко, многие люди не сразу распознают симптомы неисправности клапанов. Вот некоторые из признаков того, что вам необходимо проверить клапанный механизм.

Тикающие или хлопающие звуки являются наиболее распространенными типами шумов, которые вы слышите, когда у вас возникают проблемы с клапанами. Много раз вы услышите это тиканье, прежде чем заметите другие проблемы.Этот шум становится громче и быстрее по мере увеличения оборотов двигателя. Обычно это означает, что некоторые компоненты клапанного механизма либо изношены, либо не выровнены, либо что ваш двигатель в целом не получает достаточного количества смазки.

Большинство автомобилей имеют гидравлические подъемники, и эти подъемники нуждаются в постоянной смазке и поддержании давления на точном уровне. Если давление немного снижено, это увеличивает люфт или чрезмерное движение в клапанном механизме.

Синий дым является классическим признаком общей неисправности двигателя и никогда не должен игнорироваться.Хотя синий дым не является результатом проблем с клапанами, он является одним из наиболее распространенных признаков, особенно в сочетании с тикающими и хлопающими звуками. Когда направляющие и уплотнения клапанов изнашиваются, они позволяют маслу проходить в камеру сгорания и сгорать вместе с топливом. Вы также заметите, что уровень масла постоянно падает, или вам нужно часто доливать масло, и вы исключили любые утечки.

Как правило, количество синего дыма, которое вы видите при выходе из строя направляющей клапана и уплотнения, довольно мало и едва заметно.Если вы извергаете большое количество дыма, то у вас могут быть более серьезные проблемы, такие как изношенные или поврежденные поршневые кольца. Лучше всего, чтобы профессиональный механик проверил ваш двигатель, когда у вас возникла эта проблема.

Топ-5 производителей автомобильных клапанов — проверенное исследование рынка

Автомобильные клапаны — это механические компоненты, производимые производителями автомобильных клапанов и используемые в двигателях внутреннего сгорания для обеспечения или ограничения потока газа или жидкости между цилиндрами или камерами сгорания во время работы.По сути, автомобильный клапан работает так же, как и множество других клапанов. При изготовлении клапанов для автомобилей производители автомобильных клапанов учитывают потребности клапанов.

Любая жидкость может быть ограничена или допущена к потоку с помощью автомобильных клапанов. Клапаны в автомобильном двигателе, с другой стороны, имеют полностью автоматизированную систему, которая работает в тандеме с другими компонентами двигателя, такими как коромысла, открываясь и блокируясь в правильном порядке и в нужное время. Это также может быть тип регулирующего клапана, используемого для подачи воздуха как часть процессов эффузионного движения и рециркуляции выхлопных газов в автомобилях.

Перед воспламенением и давлением впускные клапаны отвинчиваются, чтобы воздух или горючая смесь могла попасть в цилиндр автомобильного двигателя. Выпускной клапан, с другой стороны, откручивается после воспламенения, чтобы обеспечить отвод газов, используемых в процессе горения.

Коленчатый вал двигателя, прикрепленный к поршню, соединен с распределительным валом как часть системы клапанов двигателя транспортного средства при нормальной работе. Когда коленчатый вал вращается, движение передается на распределительный вал через зубчатый ремень, цепь или другой привязанный механизм.

Движение клапанов в автомобильных двигателях контролируется распределительным валом двигателя. Распределительный вал двигателя состоит из ряда узлов или кулачков, которые помогают построить линейное движение клапана из кругового вращения распределительного вала. Количество кулачковых узлов на распределительном валу соответствует количеству клапанов в двигателе.

Топ-5 производителей автомобильных клапанов, делающих автомобили более совершенными

Согласно исследованию, проведенному экспертами VMR, Глобальный отчет производителей автомобильных клапанов говорит, что рынок будет находиться на уровне U SD 26.91 миллиард в 2018 году и будет составлять 35,57 миллиардов долларов США к 2026 году . CAGR на 3,6% с 2019 по 2026 . Вы также можете скачать образец отчета.

BorgWarner

BorgWarner — один из известных поставщиков автомобилей, основанный в 1928 году. Штаб-квартира корпорации находится в Оберн-Хиллз, штат Мичиган, США, и ею руководит Фредерик Лиссальде в качестве генерального директора.Delphi Technologies, Haldex Traction и Akasol являются дочерними компаниями.

BorgWarner обеспечивает мобильность настоящего и будущего благодаря новейшему электроприводу, сложной гибридной системе или чрезвычайно эффективному двигателю внутреннего сгорания. Они помогают автомобильному сектору развивать чистые силовые агрегаты и технические знания для легких, средних и тяжелых транспортных средств, а также для внедорожных приложений. Для автомобильного рынка мы предлагаем интеллектуальные и экологичные транспортные решения.Они сотрудничают с клиентами по всему миру, чтобы вывести на рынок нужную технологию по правильной цене.

DENSO

DENSO была основана в 1949 году и является мировым производителем автомобильных компонентов. Штаб-квартира компании находится в Кария, Аити, Япония. Он принадлежит Toyota Motor и Toyota Industries. Denso Wave, Denso Techno Co. Ltd являются ее дочерними компаниями.

DENSO — многонациональная компания, специализирующаяся на инновационной мобильности, которая улучшает мировую жизнь и способствует повышению качества жизни.Чтобы создать новую ценность и повлиять на будущее мобильности, они концентрируются на предоставлении необходимых технологий в четырех областях. DENSO использует свои технологии с добавленной стоимостью, используя свою коммерческую стратегию и стратегию в области интеллектуальной собственности. В DENSO считают, что технологии могут помочь в решении некоторых из самых насущных проблем общества. Они также считают, что технологии могут помочь миру достичь большего счастья, душевного спокойствия, радости и гармонии.

Robert Bosch

Bosch — автомобильная машиностроительная компания со штаб-квартирой в Герлингене, Германия.Компания была основана в 1886 году Робертом Бошем. Головной организацией является Robert Bosch Stiftung GmbH. Другими его дочерними компаниями являются Robert Rexroth, BSH Hausgerate и другие.

Компания Bosch работает над тем, чтобы транспорт был экологически чистым, безопасным и доставлял удовольствие. Корпоративная цель группы компаний Bosch — упростить связанную жизнь с помощью продуктов и решений, которые либо включают искусственный интеллект (ИИ), либо были созданы или произведены с его использованием. Bosch улучшает жизнь людей во всем мире, создавая новые продукты и услуги, которые вызывают восторг.Их продукты и услуги призваны вызывать интерес, повышать качество жизни и способствовать сохранению природных ресурсов. Они стремятся обеспечить отличный сервис и надежность. Несмотря на все свои усилия, она также входит в число ведущих производителей автомобильных клапанов.

Eaton

Eaton является технологическим лидером в области электрических систем и была основана Джозефом Ориелом Итоном, Хеннингом О Таубе и Вигго В. Торбенсеном. Компания была основана в 1911 году и имеет штаб-квартиру в Дублине, Ирландия.

Eaton стремится производить более надежные, эффективные, безопасные и экологичные решения для управления питанием, чтобы улучшить жизнь людей и экосистему. Потому что это действительно важно. И они здесь, чтобы убедиться, что все идет хорошо. Это фирма по управлению питанием, но то, что они делают, имеет большее значение, поскольку это улучшает жизнь людей и окружающую среду. Их товары, технологии и услуги имеют глобальное влияние. Они стремятся производить качественные и разрабатывать передовые товары, которые помогают их клиентам добиться большего успеха.

Delphi Technologies

Delphi Technologies ранее была частью General Motors, но стала независимой в 2014 году. Штаб-квартира компании находится в Великобритании и принадлежит Borgwarner. Delphi TVS Diesel Systems Limited является одной из ее дочерних компаний.

Delphi Technologies предлагает комплектные системы, соответствующие спецификации оригинального оборудования, от оборудования до программных приложений. Компания помогает автомастерским правильно обслуживать и ремонтировать автомобили с помощью широкого портфолио, которое включает в себя процессы бензинового топлива, структуры дизельного топлива, решения для технического обслуживания, управление двигателем и автомобильную электронику, а также диагностическое и испытательное оборудование уровня OE, обучение, и технические данные.Во всем мире они помогают рынкам коммерческих и потребительских автомобилей, а также рынкам сельскохозяйственных, морских и коммерческих автомобилей.

Перспективы на будущее

Основной движущей силой расширения рынка является увеличение спроса на автомобильные клапаны в результате технологических достижений. Кроме того, рост использования электромобилей для повышения экономии топлива и сокращения вредных выбросов является фактором, поддерживающим рост рынка. Еще одним фактором, подталкивающим промышленность производителей автомобильных клапанов, является расширение производства автомобилей в ответ на потребительский спрос.

 

Самые популярные блоги
  5 ведущих специалистов по пищевой промышленности  

  5 Ведущие поставщики систем охраны периметра   

Первые в мире полностью цифровые клапаны открывают возможности двигателей

Британская компания Camcon Automotive создала первую полностью электронную систему клапанов двигателя, не связанную с коленчатым валом, которая обеспечивает беспрецедентный контроль над циклом сгорания. Помимо улучшения мощности и выбросов, он также открывает некоторые странные и замечательные возможности, которые мы никогда раньше не видели, например, кратковременное повышение мощности 4-тактных двигателей по сравнению с 2-тактными.

Система изменения фаз газораспределения не является чем-то новым. Производителям на протяжении десятилетий было очевидно, что оптимальная работа клапана отличается, когда двигатель выполняет разные функции, и что изменение времени, подъема и продолжительности событий клапана на двигателе в соответствии с различными сценариями может привести к увеличению мощности, крутящего момента, эффективности и преимущества выбросов.

Что отличает систему Camcon от других, так это то, что она обеспечивает полный, мгновенный и неограниченный контроль над работой любого впускного или выпускного клапана в любое время, независимо от того, что делает сам двигатель.Это связано с тем, что система Camcon IVA (интеллектуальное срабатывание клапана) является полностью электронной и не имеет механического крепления к коленчатому валу.

Нет ни ремней ГРМ, ни клапанных пружин, каждый клапан имеет собственный миниатюрный распределительный вал с десмодромной системой, которая точно и механически открывает и закрывает клапаны. И вместо того, чтобы вращаться от кривошипа, распределительный вал каждого клапана управляется электродвигателем.

Эти двигатели могут вращаться в любом направлении с абсолютной точностью, а для определенного события клапана они могут полностью провернуться, чтобы обеспечить 100 процентов доступного подъема клапана, или они могут остановиться на полпути и вернуться обратно в закрытое положение, так что вы можете получить буквально любую степень подъема клапана, которую вы хотите, в любое время.Внизу страницы есть видео, чтобы дать вам лучшее визуальное объяснение.

Система всегда знает положение коленчатого вала благодаря датчику положения вращения. Фактически, вся система работает под управлением замкнутого контура в режиме реального времени, так что события клапана идеально синхронизируются с действиями двигателя.

Главный операционный директор Camcon Марк Гостик (слева) с техническим директором Роджером Стоуном (справа)

Camcon Automotive

«Это означает, — говорит Марк Гостик, главный операционный директор Camcon, по скайпу из своего кембриджского офиса, — что мы можем дать двигателю именно то, что он хочет на низких оборотах, и именно то, что он хочет, на более высоких оборотах и ​​где-то посередине. и вообще не нужно идти на компромисс.Вы можете изменить время, вы можете изменить продолжительность, вы можете изменить подъем, вы даже можете формировать события, если хотите. Вы можете делать двойные события. Вы можете изменить профиль вашего распределительного вала между одним событием и другим. Вы можете перейти от настройки холостого хода к 100-процентному дросселю за один оборот. Вы можете сделать что угодно. У вас есть то, что мы называем цифровым коленчатым валом».

Кажется, достаточно простая идея — перейти к электронному управлению клапанами. Так почему же этого не сделали раньше?

«Электромеханически, вы могли на него и спросите: «Почему вы не сделали этого 20 лет назад?», — говорит Гостик.«Разница заключается в электронике, которая им управляет. Что произошло в недавнем прошлом, так это то, что теперь имеется достаточная пропускная способность обработки по низкой цене, которая может выдерживать самые высокие условия двигателя, поэтому вы можете фактически управлять этими двигателями в реальном времени. »

Низко висящий плод

Естественно, это позволяет производителям автомобилей использовать высокооптимизированные версии тех же трюков, которые они проделывали с традиционными системами VVT ранее: немного дополнительного крутящего момента на низких оборотах, немного дополнительной мощности на высоких, улучшенные выбросы.И у компании есть несколько работающих стендовых двигателей, а также один, встроенный в управляемый автомобиль, чтобы продемонстрировать такие простые преимущества.

«У нас есть тысячи часов работы на динамометрическом стенде, чтобы показать, на что мы способны», — говорит Гостик. «Это касается только впускной стороны — мы решили сначала сделать впускную сторону, потому что это менее опасно, но у этого есть самые известные преимущества. Никто никогда не устанавливал регулируемые фазы газораспределения на выхлопных газах, поэтому преимущества менее понятны.

«Что касается результатов динамометрии, мы провели только то, что называется тестированием в установившемся режиме, когда устройство работает в фиксированной точке или в серии фиксированных точек.И по сравнению с Jaguar Ingenium, который является в значительной степени современным бензиновым двигателем, мы получили снижение выбросов CO2 на 7,5%. Мы считаем, что с переходной калибровкой и всеми подобными вещами, когда мы правильно интегрируем их в транспортное средство, мы можем показать преимущества CO2 до 20 процентов. Сейчас мы занимаемся изготовлением 16-клапанных двигателей, впускных и выпускных, и мы запустим их, когда они будут готовы». Система интеллектуального управления клапанами Camcon предлагает значительные преимущества в области контроля выбросов и повышения эффективности

Camcon Automotive

Дополнительные интегрированные возможности

Компания Camcon считает, что преимущества этой системы IVA действительно начнут складываться, как только она будет более тесно интегрирована в автомобиль, особенно в гибридном пространстве.И Гостик, конечно, не думает, что бензиновый двигатель где-то рядом с концом веревки.

«Люди могут сказать: «Почему вы все еще прыгаете через обручи на двигателях внутреннего сгорания, когда все знают, что все это будут батареи?» Ну, на самом деле, если вы поговорите с людьми в отрасли и посмотрите на то, что происходит, большинство из них придерживается мнения, что в обозримом будущем большинство автомобилей будут иметь на борту какую-либо форму двигателя внутреннего сгорания, будь то подключаемые гибриды, обычные гибриды или что-то в этом роде.И эти гибридные автомобили по-прежнему должны иметь очень хорошо настроенные высокопроизводительные двигатели.

«Если у вас есть подключаемый гибрид, у вас есть встроенный интеллект на борту, который решает, когда разрядить аккумулятор, а когда выключить двигатель. может потребоваться повторный запуск двигателя. Каждый раз перезапуск двигателя потребляет много энергии, а затем вам приходится перезаряжать аккумулятор от двигателя, что имеет последствия для общей производительности.

«Но если вы Получив полный контроль над клапанами, вы можете существенно снизить количество энергии, необходимой для перезапуска двигателя.Потому что вы можете открыть клапаны прямо вверх, поэтому стартеру просто нужно преодолеть трение, а не сжимать газы в камерах. Делая подобные вещи, вы можете изменить уравнение для повторного запуска двигателя.

«В гибридном автомобиле с аккумулятором заданного размера вы можете существенно увеличить его чистую электрическую мощность пробега. иметь чисто электрический запас хода около 30 миль (48 км), что-то в этом роде.Мы думаем, что, вероятно, сможем увеличить это значение до 40 или 50 (64 или 80 км), что достаточно существенно. Это не просто использование этой штуки с запуском и остановкой, это включает в себя некоторые другие идеи, которые у нас есть, такие как кондиционер и другие интеграции.

Система интеллектуального управления клапанами Camcon полностью отсоединяет систему клапанов от распределительного вала

Camcon Automotive

«Гибриды очень интересны, потому что вы можете использовать электричество в одних точках, а внутреннее сгорание в других точках, и если вы оптимизируете это, вы можете проделывать некоторые действительно интересные трюки, например решать, когда запускать клапанный механизм от батареи, и когда запускать от генератора.Иногда электрическая система производит слишком много электроэнергии, больше, чем она может хранить, поэтому вы можете использовать ее по-разному. На самом деле мы только начинаем царапать их поверхность.

«Это такие вещи, которые не очевидны… Я имею в виду, что мы можем говорить о главных улучшениях производительности, которые вы можете дать на сыром двигателе, но на самом деле, если вы снова сделаете интеграцию в транспортное средство, вы получите практически те же преимущества. Вы можете делать новые трюки, которые вы не могли, когда клапаны были связаны с коленчатым валом.»

Сходить с ума с цифровыми клапанами

Хотя вышеперечисленные методы немного продвигают вас на неизведанную территорию, дальнейшие действия с IVA предлагают невероятный потенциал.

«Одна из вещей, которые вы можете сделать с этим клапанный механизм должен использовать все виды относительно нестандартных подходов к сгоранию», — говорит Гостик. «Итак, люди говорят о глубоком цикле Миллера, лямбда-2, HCCI и тому подобном, вещах, где вам нужен очень точный контроль. над условиями горения, чтобы сделать их.Мы считаем себя посредником.

«Двухтактные двигатели немного отодвинуты в сторону. В автомобильных двигателях наблюдается тенденция к уменьшению размеров, снижению скорости и тому подобному. Все это прекрасно работает, когда вы едете по автомагистрали, но когда вы… пытаетесь очень быстро съехать со светофора, или на перекрестке с круговым движением, или что-то еще, и вы нажимаете на педаль, вот тогда вы действительно чувствуете, что у вас маленький двигатель в большой машине.

«Что вы можете сделать — в принципе, по крайней мере, мы еще не продемонстрировали — можно ли на короткое время перевести автомобиль из четырехтактного режима в двухтактный.Это фактически удваивает выходную мощность. Это дает вам, когда вам это нужно, взрыв силы. В принципе, вы можете сделать это в течение короткого периода времени, ограниченного факторами тепла и смазки. Когда мы получим приводы на выпускных клапанах наших тестовых двигателей, мы попробуем.

«Двухтактный двигатель — это одна из тех вещей, которые есть, были и всегда были будущим двигателей внутреннего сгорания. Возобновился интерес к двухтактным двигателям для ряда применений, и мы могли бы сделать что-то интересное для них. , только на очень короткие периоды, так что вы можете решить эту проблему с маленькими двигателями в больших автомобилях.

Интеллектуальная система активации клапана Camcon: десмодромная работа точно управляется электродвигателями, а не кривошипом

Camcon Automotive

«Двигаясь к противоположному концу спектра, вы могли бы сделать что-то, называемое 12-ходовым ходом», — продолжает Гостик. «Поэтому, если вы едете по автомагистрали и едете по ней, вы можете перевести его в 12-тактный режим, а это означает, что каждый цилиндр запускает только каждый третий такт.Но это происходит по всему двигателю, как деактивация перемещающегося цилиндра, если хотите.

«Многие отключения цилиндров просто выбивают из строя один или два цилиндра, а так как это механическое, то всегда выбивает одни и те же цилиндры, а когда вы включаете их снова, вы получаете всплески углеводородов, потому что в цилиндрах скапливается моторное масло. пока они не стреляют.Если вы делаете 12-тактный, вы сохраняете все цилиндры теплыми и останавливаете накопление смазки, поэтому вы получаете преимущество без штрафа, когда снова включаете четырехтактный.

«Как только у вас будет такая степень контроля, вы сможете начать делать всевозможные трюки. Как только вы подключили выпускные клапаны, вы также можете перенаправить выхлоп, чтобы вы могли быстро прогреть катализатор, вы можете играть трюки с турбонагнетателями, вы можете делать все что угодно».

Коммерческая цифровая система клапанов Camcon

Несмотря на то, что у Camcon есть собственные испытательные двигатели и демонстрационный автомобиль, эта технология не раскроет всю степень своих преимуществ до тех пор, пока производители автомобилей не начнут использовать ее и полностью интегрировать в свои системы. системы.

Компания потратила много времени на сотрудничество с Jaguar Land Rover, опубликовав совместный доклад на престижной конференции по двигателям в Аахене в Германии в прошлом году. И пока это сотрудничество продолжается, Гостик говорит, что компания видит свои самые большие возможности в Азии.

«Мы фокусируемся на Дальнем Востоке: Японии, Корее, Китае, просто потому, что с точки зрения отрасли мы чувствуем, что именно эти области будут наиболее восприимчивы к тому, что мы пытаемся сделать в данный момент», — говорит он. .

Интеллектуальная система привода клапанов Camcon

Camcon Automotive

«Это сочетание политической среды, их отношения к инновациям и риску, а также то, насколько они зрелы с точки зрения мыслительного процесса о будущих силовых агрегатах. В настоящее время в Европе из-за того, что делает Комиссия, все автомобильные компании бегают вокруг, говоря: «Аккумуляторы в порядке, аккумуляторы в порядке», и многие азиатские компании прошли через это более вдумчиво и придумали портфельный подход, когда у вас есть автомобили с батареями, у вас есть гибридные автомобили, а для других применений есть автомобили с чистым ДВС.Я думаю, что они продвинулись дальше в своих размышлениях о том, как будет выглядеть будущая трансмиссия». поставщики используют для тестирования и разработки своих двигателей, чтобы автомобильные компании могли как можно проще экспериментировать с технологией

Camcon считает, что цифровой клапанный механизм может стать дизельным убийцей для легковых экономия топлива без выбросов твердых частиц и NOx, из-за которых дизельные двигатели резко потеряли популярность в Европе в последние месяцы.

«Что касается стоимости, мы пока не можем вдаваться в подробности, но она определенно меньше, чем стоимость дизельного топлива, а не бензина», — говорит Гостик. «Продажи дизельных двигателей в Европе в последнем квартале упали на 17 процентов или около того. Раньше они составляли 50 или более процентов от общего объема продаж автомобилей, теперь они упали на 30 процентов благодаря дизельгейту и другим факторам. Одним из последствий этого является что выбросы CO2 в Европе теперь снова растут, потому что люди возвращаются к автомобилям с бензиновым двигателем, которые выделяют больше CO2, чем дизельные двигатели.

«Вот почему система, которая может уменьшить выбросы в бензиновых автомобилях, сейчас очень нужна. Наша система не дешевая, но в контексте дизельных она тоже не дорогая.»

Если говорить о менее благоприятном плане, то нам хотелось бы посмотреть, что произойдет, когда эта технология попадет в руки хардкорных тюнеров и гоночных команд. Звучит как возможность для автолюбителей сделать с моторами очень интересные вещи.

Ознакомьтесь с технологией в видео ниже.

Источник: Camcon Automotive

Обновление (13 августа 2018 г.): подчеркните, что электрогидравлическая пневматическая система привода FreeValve использует пружины клапана вместо механической системы для закрытия клапанов. Таким образом, он уязвим к поплавку клапана на высоких оборотах и ​​не обеспечивает такой десмодромной точности, как система Camcon.Тем не менее справедливо назвать разницу академической, когда речь идет о дорожных автомобилях, чьи двигатели редко развивают достаточно высокие обороты, чтобы это все равно стало проблемой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.