Клапана в двигателе: Что такое клапан двигателя. Для чего нужны клапаны на цилиндрах двигателя

Причины поломки клапанов

Камспартс Запчасти Cummins, Perkins, Caterpillar

Санкт-Петербург

+7 (812) 915-56-41 8-800-100-82-41

[email protected]

0

Главная

База Знаний

Причины поломки клапанов

Причины поломки клапанов

Главные причины неисправности клапана: ошибка при производстве детали, неправильное эксплуатация детали или подделка.

Под ошибкой на производстве подразумевается, что производители могут использовать некачественные материалы, может быть нарушен процесс термообработки, некачественно сварные швы, скудное покрытие или облицовка, неправильные спецификации и т. д. Поэтому необходимо подходить с внимательностью при выборе поставщика деталей.

Неправильная регулировка, пыль, перегрев могут также привести к поломке клапана. Чтобы предотвратить поломку необходимо проверить все элементы, которые относятся к клапану, чтобы выяснить связана ли проблема только с одним цилиндром или уже есть начальные стадии отказа всего двигателя.

Работа двигателя

В четырехтактных двигателях внутреннего сгорания используются два основных типа клапанов — впускной и выпускной. Впускные клапаны открываются, чтобы позволить пройти потоку воздушно-топливной смеси в цилиндры двигателя перед сжатием и воспламенением, в то время как выпускные клапаны открываются, чтобы обеспечить удаление выхлопных газов из процесса горения после воспламенения.

Во время работы цикла поршень впускного цилиндра опускается вниз при открытии впускного клапана. Движение поршня создает отрицательное давление, которое помогает втягивать топливно-воздушную смесь в цилиндр. Сразу после того, как поршень достигает самого нижнего положения в цилиндре, впускной клапан закрывается. В цикле сжатия впускной клапан закрывается, чтобы изолировать цилиндр, когда поршень поднимается в цилиндре в наивысшее положение, что сжимает топливно-воздушную смесь до небольшого объема. Это действие помогает обеспечить более высокое давления на поршень при воспламенении топлива, а также для предварительного нагрева смеси, чтобы способствовать эффективному сгоранию топлива. 

В энергетическом цикле воздушно-топливная смесь воспламеняется, что создает взрыв, который заставляет поршень вернуться в самое нижнее положение и переносит химическую энергию, высвобождаемую при сгорании топливно-воздушной смеси, во вращательное движение коленчатого вала. В выпускном цикле поршень снова поднимается вверх к цилиндру, в то время как впускной клапан остается закрытым, выпускной клапан теперь открыт.

Давление, создаваемое поршнем, помогает вытеснять выхлопные газы из цилиндра через выпускной клапан в выпускной коллектор. К выпускному коллектору подсоединена выхлопная система, набор труб, который включает глушитель для снижения акустического шума и систему каталитического нейтрализатора для управления выбросами в результате сгорания двигателя. Как только поршень достигает верха цилиндра в цикле выпуска, выпускной клапан начинает закрываться, а впускной клапан начинает открываться, начиная процесс снова. Обратите внимание, что давление в цилиндре на впуске помогает держать впускной клапан открытым, а высокое давление в цикле сжатия помогает удерживать оба клапана закрытыми.

В двигателях с несколькими цилиндрами одни и те же четыре цикла повторяются в каждом из цилиндров, но выполняются последовательно, так что двигатель демонстрирует плавную мощность и сводит к минимуму шум и вибрацию. Последовательность движения поршня, клапана и зажигания достигается за счет точной механической конструкции и электрического хронирования сигналов зажигания к свечам зажигания, которые воспламеняют топливно-воздушную смесь.

1. Открытие впускного клапана и подача воздуха в цилиндр.
2. Впускной и выпускной клапаны закрыты, тем самым герметизируют цилиндр. Сила поршня, направленная вверх, вызывает воспламенение топливовоздушной смеси.
3. Сила сгорания перемещает поршень вниз, в результате чего коленчатый вал приводится в движение.
4. После перемещения поршня вверх, выпускной клапан открывается, вытесняя отработанный газ или пар через выхлопные отверстия.

Поломка в клапанном механизме может повлиять на выход из строя клапана. Газораспределительный механизм — механизм, обеспечивающий впуск и выпуск рабочего тела в двигателях внутреннего сгорания. Может иметь как фиксированные фазы газораспределения, так и регулируемые в зависимости от частоты вращения коленвала и других факторов.

Большинство клапанов двигателя сконструированы как клапаны тарельчатого типа из-за их толкающего движения вверх и вниз и имеют головку клапана конического профиля, которая прилегает к механически обработанному седлу клапана, чтобы перекрыть проход жидкостей или газов. Их также называют грибовидными клапанами из-за характерной формы головки клапана. 

Головка клапана

Головка содержит галтель, ведущий к поверхности седла, которая обрабатывается под определенным углом, чтобы соответствовать механической обработке седла клапана, с которым она будет соответствовать. Посадка поверхности клапана на седло клапана — это то, что обеспечивает уплотнение клапана против давления сгорания.

Стержень клапана

Стержень клапана соединяет клапан с механическими элементами в двигателе, которые приводят в действие клапан, создавая силу для перемещения штока против давления посадки, создаваемого пружиной клапана. Стопорная канавка используется для удержания пружины в нужном положении, а кончик штока клапана многократно контактирует с коромыслом, толкателем или толкателем, приводящим в действие клапан.

Выравнивание и синхронизация

При нормальной работе коленчатый вал двигателя, к которому прикреплены поршни, связан с распределительным валом как часть механизма клапана для двигателя.

Движение коленчатого вала передает движение распределительному валу через цепь ГРМ, ремень ГРМ или другой зубчатый механизм. Синхронизация и выравнивание между положением коленчатого вала (которое определяет положение поршня в цилиндре) и положением распределительного вала (которое определяет положение клапанов для цилиндра) имеют решающее значение не только для максимальной производительности двигателя, но и для предотвращения столкновения поршней и клапанов в двигателях с высокой степенью сжатия.

Наконечник клапана

Причина поломки наконечника клапана — это сильный удар или боковая нагрузка. Большинство конструкций клапанного механизма предназначены для вращения. Вращение помогает равномерно распределять температуру и избежать перегрев детали. 

Чем примечателен каталог магазина?

Все для ремонта двигателя

В наличии комплектующие для всех моторов Cummins, Caterpillar, Perkins. Представлены оригинальные и аналоговые запчасти. Подобрать необходимую деталь не составит труда.

Огромное количество фильтров

Предлагаются воздушные, топливные и масляные фильтры брендов Cummins, Fleetguard, Donaldson, Baldwin, Sakura. Изделия обладают прекрасной адсорбцией.

Качественные масла

В продаже оригинальные моторные масла компании Valvoline, дочернего подразделения Cummins Inc.

Ошибка

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг

• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса

• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты

• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы

•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья
• Справка

Личные инструменты

• Представиться системе

Инструменты

• Спецстраницы

Пространства имён

• Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Основы клапанов двигателя

для повышения производительности — Совет недели — Разговор о смазочных материалах

В последние недели мы говорили о нескольких ключевых компонентах промышленных двигателей, а именно о коленчатом и распределительном валах. Как вы помните, коленчатый вал и распределительный вал соединены зубчатым ремнем, и задачей обоих компонентов является преобразование вращательного движения в поступательное и наоборот, а также помощь другим компонентам в развитии двигателя. власть.

Совет этой недели посвящен одному из этих «других» компонентов — клапанам.

Основы клапанов

При обсуждении клапанов мы сосредоточимся главным образом на четырехтактных бензиновых и дизельных двигателях, которые используются в большинстве дорожных и внедорожных транспортных средств. Так что мы не говорим о двухтактных двигателях. Клапан — это устройство, которое пропускает топливно-воздушную смесь в цилиндр и выпускает отработанные выхлопные газы. В четырехтактном двигателе внутреннего сгорания есть два типа клапанов: впускные (воздушно-топливная смесь) и выпускные (выхлопные газы).

Дизайн

Устройство клапана довольно простое. Как показано ниже, он в основном состоит из стебля и головки. Головка имеет куполообразную форму, чтобы помочь отклонить давление.

 

Клапаны обычно устанавливаются под углом от 30 до 45 градусов по отношению к коленчатому валу. Это облегчает дыхание двигателя и сгорание. Они также имеют головки разного диаметра, при этом впускной клапан обычно больше выпускного. Клапаны, как правило, представляют собой цельную конструкцию, изготовленную из аустенитной стали и закаленную с полосой наплавки, нанесенной на поверхность седла, чтобы улучшить посадку и уменьшить износ. Также важен посадочный зазор клапанов, поскольку он обеспечивает максимальное развитие мощности и позволяет клапану расширяться в седле, чтобы свести к минимуму износ.

Эксплуатация

Во время работы двигателя клапан нормально закрыт, удерживаемый пружиной. При вращении кулачка клапан открывается. Для впускных клапанов это позволяет воздушно-топливной смеси поступать в цилиндр. Как только смесь попадает в цилиндр, кулачок продолжает вращаться, впускной клапан закрывается и происходит сгорание. После сгорания и во время такта выпуска кулачок открывает выпускной клапан, позволяя отработавшим газам выйти. Как только все отработавшие газы вышли, кулачок цилиндра поворачивается дальше, и выпускной клапан закрывается.

Время, в течение которого клапан открыт или закрыт, зависит от формы рабочего выступа на распределительном валу. Чем больше лепесток, тем дольше клапан открыт и тем больше воздуха/топлива или выхлопных газов может быть обработано, что увеличивает мощность.

Клапаны могут приводиться в действие толкателями, толкателями или коромыслами, что обычно определяется расположением распределительного вала. Двигатель с верхним расположением кулачка может приводить в действие коромысло либо напрямую, либо через толкатель. Кулачок, встроенный в блок или головку, может использовать гидравлические приводы и толкатели для перемещения клапанов.

Смазка

Надлежащим смазочным материалом для клапанов двигателя является масло, используемое для смазывания двигателя, обычно многокомпонентное моторное масло. В соответствии с конструкцией двигателя масло перемещается под давлением из картера масляным насосом через порты и камбузы в верхней части головки, непосредственно внутри клапанной крышки. Затем смазка течет вдоль головки к штоку (штокам) клапана и, оказавшись там, стекает вниз по штоку, смазывая шток и направляющую.

 

Если шток клапана и направляющий зазор отрегулированы правильно, будет достигнут надлежащий баланс смазки, что означает, что расход масла будет минимальным или отсутствовать. Если зазор направляющей и/или штока чрезмерный, масло будет поступать в поток выхлопных газов, загрязняя седло и влияя на работу двигателя. Эту тенденцию можно измерить по расходу масла. Подумайте о «голубом» дыме.

Я надеюсь, что этот совет был полезен, и дайте нам знать, если у вас есть какие-либо вопросы, оставив комментарий ниже!

Как читать клапаны двигателя

В предыдущем посте мы показали вам , как читать свечи зажигания.

Теперь мы собираемся объяснить, как считывать информацию о клапанах вашего двигателя и компонентах, связанных с клапанами, и переводить то, что они вам говорят. Внешний вид впускных и выпускных клапанов может указывать на текущее рабочее состояние вашего двигателя и предсказывать потенциальные проблемы с производительностью.

Вот что могут вам сказать ваши клапаны:

Нагар может образовываться на ваших клапанах по нескольким причинам.

Часто нагар является результатом богатой топливной смеси. Это также может быть результатом прохождения масла через изношенную направляющую клапана. В этом случае масло втягивается через направляющую впускного клапана в камеру сгорания, где и сгорает. На стороне выпуска изношенная направляющая клапана может привести к попаданию масла в выпускной коллектор/коллектор, и часть масла может ударить по клапану и образовать отложения. Потеря компрессии, плохое сгорание из-за неисправного зажигания или работа холодного двигателя также могут вызвать образование отложений на выпускных клапанах.

Если вы видите нагар на клапанах, проверьте направляющие клапанов на предмет износа, убедитесь, что ваша система зажигания работает правильно, и проверьте состояние богатой смеси. Если образуется слишком много отложений, ваши клапаны могут начать заедать и вызвать пропуски зажигания или перебои в работе двигателя.

Поломка клапана часто является результатом чрезмерного зазора клапана или взведенной пружины клапана или держателя, который толкает клапан в одну сторону при каждом ударе. Любое из этих условий может вызвать дополнительную нагрузку на клапан и привести к усталости металла. Замените клапан, а затем дважды проверьте зазоры и клапанного механизма.

Чрезмерное тепло может привести к растяжению и выходу клапана из строя, поэтому проверьте систему охлаждения и проверьте, не забиты ли каналы для охлаждающей жидкости вокруг седел клапанов. Поломка также может быть побочным продуктом детонации или преждевременного зажигания. В этом случае вам нужно будет повысить октановое число, отрегулировать угол опережения зажигания и выполнить другие типичные настройки, чтобы избежать этих условий.

Погнутость клапанов обычно возникает из-за контакта с поршнями. Это часто происходит из-за обрыва ремня/цепи ГРМ или неправильной установки нового ремня/цепи. Другие возможные подозреваемые включают в себя слабые или сломанные пружины клапанов (не забудьте обновить пружины, если вы обновляете свой кулачок) и недостаточный зазор между поршнем и клапаном.

Типичная проблема выпускного клапана , прогоревшие клапаны обычно являются результатом выхода горячих продуктов сгорания между клапаном и седлом клапана, когда они не герметичны должным образом. Адекватное уплотнение между ними также позволяет отводить теплоту сгорания от клапана к седлу, предотвращая перегрев клапана.

Неправильный зазор клапана или слабая пружина клапана могут помешать правильной посадке клапана. Проблема может усугубляться неадекватной или плохо работающей системой охлаждения. Засорение каналов охлаждающей жидкости вокруг седел клапанов может привести к деформации седел клапанов и перегреву/прогоранию клапанов. Детонация и преждевременное зажигание также могут вызвать повышение температуры сгорания и привести к прогоранию клапанов. Сделать все необходимое корректировки момента зажигания, диапазона нагрева свечи зажигания и октанового числа топлива , чтобы предотвратить эти условия.

Еще одной причиной прогара клапанов является прогибание седла клапана. В этом сценарии седло клапана постепенно изнашивается от камеры сгорания, изменяя зазор клапана. Если клапан больше не закрывается полностью, клапан и седло сгорят. Отложения углерода также могут помешать правильной посадке клапана и привести к прогоревшему клапану.

Другие возможные причины включают:

• Бедная топливно-воздушная смесь (отрегулировать соответственно)
• Слишком маленький зазор в клапанном механизме (проверьте и отрегулируйте)
• Ослабленная направляющая клапана (затяните при необходимости)
• Взведены или ослаблены пружины клапанов (проверьте и отрегулируйте)

Чрезмерный зазор в клапанном механизме может привести к сильному удару седла клапана, что приведет к износу поверхности клапана. Это также позволяет стучать по кончику клапана, что приводит к тому, что конец наконечника вылезает наружу. Проверьте все зазоры и выполните необходимые регулировки

Если чрезмерный износ клапанного механизма не является проблемой, износ поверхности клапана может быть результатом загрязнения клапана и седла. Лечение может быть таким же простым, как очистка или замена воздушного фильтра.

Это больше касается поведения клапана, чем внешнего вида; тем не менее, заедание клапана может свидетельствовать о нагаре на штоке клапана. Вероятно, это результат проблем, о которых мы упоминали выше: смолы в топливе, слишком богатая воздушно-топливная смесь, нагар из-за плохого сгорания или даже грязное масло. Если ваши клапаны заедают из-за отложений, сосредоточьтесь на этих областях.

Заедание клапанов также может быть просто побочным продуктом работы в холодную погоду. В этом случае клапаны часто будут свободно работать при прогреве двигателя. Другие возможные причины заедания клапанов включают:

• Изношенные направляющие клапанов (см. прогоревшие клапаны выше)
• Деформация штока клапана (обычно в результате перегрева)
• Недостаточно масла (долейте масло)

Правильная диагностика клапанов вашего двигателя может помочь вашему двигателю добиться максимальной производительности, лучшей топливной экономичности и более длительного срока службы.