Пружины клапанные: Клапанные пружины — moto strangers

Содержание

Клапанные пружины — moto strangers

АВТОР МАЙК МАВРИДЖИАН (MIKEMAVRIGIAN)

В данной статье мы попытаемся рассмотреть основные характеристики клапанных пружин, а именно их размеры, рекомендации по выбору, меры предосторожности при эксплуатации и так далее. Можно сказать, статья представляет собой обзор технологии применения клапанных пружин.

УСТАНОВОЧНАЯ ВЫСОТА, УСИЛИЕ НАЖАТИЯ ПРИ ПОЛНОМ ОТКРЫТИИ КЛАПАНА И ВЫСОТА СОПРИКОСНОВЕНИЯ ВИТКОВ

В данной статье мы попытаемся рассмотреть основные характеристики клапанных пружин, а именно их размеры, рекомендации по выбору, меры предосторожности при эксплуатации и так далее. Можно сказать, статья представляет собой обзор технологии применения клапанных пружин.

Установочная высота пружины клапана измеряется как расстояние от основания тарелки пружины клапана (в точке контакта верхней части наружной пружины с тарелкой) до опорной шайбы в головке цилиндра при закрытом клапане.

Установочная высота влияет на усилие нажатия пружины и является определяющим фактором для усилия прижатия клапана.

В спецификациях на распределительный вал указывается рекомендуемое значение установочной высоты пружины для данного вида вала, а также рекомендованные к использованию производителем вала пружины. Например, если в спецификации указано, что клапанная пружина под определенным номером детали должна быть установлена с усилием 105 фунтов при высоте в 1,700 дюйма, это означает, что при установочной высоте данной пружины в 1,700 дюйма усилие нажатия составит 105 фунтов, когда клапан закрыт. Не следует полагаться на достоверность указанных данных. Всегда проверяйте значения при помощи стационарного устройства для испытания клапанных пружин.

Изменение установочной высоты приводит к изменению усилия нажатия пружины. Если вам требуется уменьшить установочную высоту, можно разместить прокладку (нужной толщины) под пружину или использовать тарелку пружины клапана иной конструкции с более плоской чашкой (использование тарелки пружины клапана с более глубокой чашкой увеличивает установочную высоту). Можно также использовать сухари клапана, предназначенные для регулировки положения тарелки пружины клапана по высоте. С уменьшением значения установочной высоты увеличивается усилие нажатия пружины. Это также приводит к сокращению хода пружины до соприкосновения витков. При увеличении установочной высоты усилие нажатия пружины снижается, но увеличивается ход пружины до соприкосновения витков.

Для клапанных пружин необходимо обеспечить достаточную длину хода (от установочной высоты при закрытом клапане до предела безопасности перед соприкосновением витков), соответствующую подъему клапана, определяемому рабочей высотой кулачка распредвала и соотношением плеч коромысла клапана. Предел безопасности (полный ход до соприкосновения витков) должен составлять не менее 0,060 дюйма.

Давление клапанной пружины при полном открытии клапана — это давление (в фунтах на кв. дюйм), воздействующее на тарелку пружины клапана при максимальном подъеме клапана. Давление должно быть достаточным для управления ускорением толкателя клапана при набегании кулачка распределительного вала и замедлением при спуске с кулачка (при смене хода клапана с открытия на закрытие).

Если пружиной не обеспечивается достаточное давление, толкатель может «перескочить» кулачок распределительного вала (неполное закрытие клапанов), в результате чего толкатель перемещается на сторону кулачка закрытия клапана, что может привести к снижению срока службы кулачка распределительного вала и толкателя.

Усилие нажатия клапанной пружины при полном открытии клапана представляет собой функцию жесткости пружины, эффективного подъема клапана и усилия прижатия клапана. Превышение усилия нажатия при полном открытии пружины приводит к нагрузке на стержень толкателя и, как следствие, запаздыванию клапана. Для менее тяжелых клапанов требуется более низкое значение усилия пружины, что снижает риск изгиба стержня.

Соприкосновение витков клапанной пружины происходит при сжатии пружины до момента соприкосновения витков друг с другом. Высоту соприкосновения витков можно измерить путем установки тарелки пружины клапана поверх пружины и (осторожного) сжатия пружины до соприкосновения витков. Расстояние от основания тарелки пружины клапана до основания пружины является высотой пружины в сжатом до соприкосновения витков состоянии.

ОСНОВНАЯ СХЕМА ПРУЖИНЫ

Пример основной схемы пружины с соответствующими размерами, (изображение предоставлено PAC RacingSprings)Пример определения высоты соприкосновения витков. Установочная высота данной пружины составляет 1,950 дюйма. Вычтя значение общего подъема клапана (за вычетом клапанного зазора) в 0,785 дюйма, получим высоту соприкосновения витков в1,105 дюйма. Это дает нам безопасный зазор в 0,060 дюйма, который исключает соприкосновение витков (изображение предоставлено PAC RacingSprings)

Вычтем значение высоты соприкосновения витков из установочной высоты. В результате получим максимальный ход пружины. Стандартная рекомендация по обеспечению запаса безопасности — обеспечить ход сжатия пружины, как минимум на 0,060 дюйма превышающий значение полного подъема клапана. Соприкосновение витков приводит к жесткому упору при эксплуатации клапанного механизма, что означает, что рано или поздно какая-либо из деталей не выдержит, и это может привести, в частности, к деформации стержня, повреждению толкателя или кулачка, или поломке рычага клапана.

Использование стационарного устройства для испытания пружин — удобный способ определения зазора между витками. Установите исходное значение установочной высоты пружины.

Установите клапан в головку цилиндра (при этом не забудьте, что для каждого отдельного клапана следует определить отдельное положение в каждой из головок… так вы будете точно уверены в том, что после проведения измерений и установки зазоров каждый отдельный клапан идеально подойдет для установки в соответствующее положение. Не следует полагать, что клапаны можно менять местами). После установки клапана в соответствующее положение (на впуске или выпуске) и полной посадки клапана, установите сухари и тарелку пружины клапана. Зафиксируйте пружину тарелкой пружины клапана и измерьте расстояние от нижней поверхности основания тарелки пружины клапана (места соприкосновения пружины с тарелкой пружины клапана) до опорной шайбы пружины. При использовании закаленных опорных шайб пружин, не забудьте установить их для проведения данной проверки.

Снимите пружину с головки и установите на устройство для испытания. Сожмите до указанной выше высоты. На приборе для измерения усилия отобразится усилие прижатия клапана при установочной высоте.

Данный клапан выполнен с закругленной стопорной канавкой. На это необходимо обратить внимание. Для канавки такого типа подойдет только сухарь (замок) «валикового» типа.Данный клапан выполнен с прямоугольной канавкой. К нему подойдет только сухарь с выступом прямоугольного сечения. Не следует считать, что ваши сухари (замки) безусловно подойдут для имеющихся клапанов. Установка неподходящих сухарей ведет к выходу из зацепления (соскакивают сухари и тарелки пружины клапана), в результате чего может возникнуть преждевременная и необратимая поломка клапана, в том числе, повреждение поршней.Типичный сухарь клапана. С клапанами с закругленной канавкой используется только такой тип сухаря.Сухарь с выступом прямоугольного сечения. Как и в предыдущем случае, использование такого сухаря допустимо только с клапанами с прямоугольной канавкой.
Это правило кажется элементарным, тем не менее при невнимательной сборке механизма клапана/пружины легко допустить ошибку.

Установите исходное максимальное (общее) значение подъема клапана исходя из соотношения хода распределительного вала и рычага клапана. Разница между двумя полученными измерениями соответствует имеющемуся запасу хода пружины. Например, если установочная высота клапанной пружины составляет 2,000 дюйма, а максимальный подъем клапана — 0,5000 дюйма, то высота пружины при открытии должна быть равна 1,500 дюйма.

Для предотвращения запаздывания клапанов по возвращении в соответствующие седла (закрытие клапанов) необходимо обеспечить достаточное усилие прижатия клапана.

Запаздывание клапанов приводит не только к снижению давления цилиндра (снижению мощности), но может также вызвать деформацию (сужение) головки клапана до такой степени, что головка может отломиться от штока. При использовании гидравлических толкателей пружины должны обеспечивать достаточное давление на толкатель клапана, чтобы сохранялось центральное положение плунжера толкателя при движении для предотвращения так называемой «накачки» толкателя.

«Накачка» не дает клапану полностью сесть в седло, что снижает мощность и также может быть ошибочно принято за пропуск зажигания (в результате чего ошибочно полагается, что неисправность в системе зажигания или топливной системе).

Неоправданно высокое давление масла и/или превышение необходимого уровня вязкости масла может привести к «накачке» гидравлического толкателя.

При увеличении давления масла и/или вязкости необходимо также обеспечить повышение усилия пружины, чтобы обеспечить управление толкателем и предотвратить «накачку». Таким образом, если для двигателя полагается использовать, скажем, масло категории 10W-30, а вы переходите на масло 50W без присадок, то пользы двигателю это не принесет. Повышение вязкости масла не всегда к лучшему.

Расхожим заблуждением является мнение о том, что повышение усилия пружины сопровождается снижением мощности из-за увеличения сопротивления пружин. Нельзя забывать о том, что для при каждом открытии клапана и сжатии пружины другой клапан закрывается и его пружина разжимается.

При этом сила этого разжатия обеспечивает возврат энергии к клапанному механизму и двигателю, следовательно, потеря мощности нулевая.

Это явление называют регенеративным свойством клапанного механизма. Одним словом, если вы сомневаетесь, лучше использовать пружину с несколько более высоким усилием прижатия клапана, чем слишком низким.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ КЛАПАННЫХ ПРУЖИН

Кулачки с плоскими толкателями для езды в условиях город и город/трасса:

Для двигателей типа «small block», как правило, требуется усилие прижатия клапана в диапазоне 105-125 фунтов.

Для двигателей типа «big block» (в связи с клапанами большего размера), как правило, требуется усилие прижатия клапана в диапазоне 115-130 фунтов.

Усилие нажатия при полном открытии для плоских толкателей не должно превышать 330 фунтов. Для двигателей со скоростью, достигающей до 4000 оборотов в минуту, усилие нажатия при полном открытии клапана должно составлять не менее 220 фунтов.

Для двигателей с большей скоростью усилие нажатия при полном открытии клапана должно составлять не менее 260 фунтов при использовании полновесных клапанов (для облегченных клапанов требуется меньшее усилие нажатия при полном открытии клапана). Учтите, что усилие нажатия при полном открытии клапана в 280 фунтов или более может привести к высвобождению запрессованных в рычаге штифтов, поэтому при усилии, превышающем значение в 280 фунтов, следует использовать штифты с резьбовым креплением.

Для гидравлических роликовых толкателей требуются пружины с более высоким усилием прижатия клапана, чтобы обеспечить управление более тяжелыми роликовыми толкателями, а также контролировать более динамичный процесс открытия и закрытия, характерный для роликовых толкателей.

Для двигателей типа «smallblock», как правило, требуется усилие прижатия клапана в диапазоне 120-145 фунтов.

Для двигателей типа «big block», как правило, требуется усилие прижатия клапана в диапазоне 130-165 фунтов.

Для универсальных двигателей для езды в городских условиях требуется усилие нажатия при полном открытии клапана не менее 260 фунтов при эксплуатации на скорости до 4000 об/мин. Для нормальных двигателей типа «smallblock» с гидравлическими роликовыми толкателями (с умеренными эксплуатационными показателями) предпочтительно использовать усилие нажатия при полном открытии клапана в диапазоне 300-360 фунтов. Для двигателей типа «smallblock» с повышенными эксплуатационными показателями допускается использовать значения усилия нажатия при полном открытии клапана до 400-435 фунтов с сохранением надлежащего срока службы клапанного механизма.

Для универсальных двигателей типа «big block» с роликовыми толкателями для езды в городских условиях требуется усилие нажатия при полном открытии клапана не менее 280 фунтов при скорости двигателя до 4000 об/мин.

При эксплуатации двигателей типа «big block» с роликовыми толкателями с «умеренными» показателями требуется усилие нажатия при полном открытии клапана в диапазоне 325-375 фунтов. При эксплуатации двигателей типа «big block» с роликовыми толкателями с супер-высокими показателями допускается использовать пружины с усилием в районе 450 фунтов (повторимся, значения приводятся с учетом сохранения приемлемого срока службы/надежности клапанного механизма).

Усилие нажатия при полном открытии клапана свыше 360 фунтов по сути следует использовать для цельнолитых роликовых толкателей (не для чугунных роликовых толкателей, поставляемых производителем).

Цельные роликовые толкатели, как правило, применяют для использования в условиях гоночных трасс или в «тяжелых» условиях город/трасса. Исполнение роликовых толкателей цельными предусматривает более динамичный процесс открытия и закрытия, в связи с чем во избежание запаздывания клапана требуется высокое усилие прижатия клапана. Высокопрочные цельные толкатели необходимы для обеспечения долговечности.

Как правило, усилие прижатия клапана (закрытия) в диапазоне 180-200 фунтов требуется для двигателей с умеренными эксплуатационными показателями, а для деталей высококлассных гоночных автомобилей, например, ProStock, и двигателей с турбонаддувом, по большей части используется усилие 340-370 фунтов.

Усилие нажатия при полном открытии клапана для использования в условиях город/трасса находится в диапазоне 350-450 фунтов. Для кольцевых трасс и гонках на максимальное ускорение используется, как правило, усилие в диапазоне 450-600 фунтов.

Если вы используете алюминиевые головки цилиндра, необходимы опорные шайбы пружин из закаленной стали. Это предотвращает врезание клапанных пружин в более мягкий алюминий. Такие опорные шайбы пружин доступны во множестве исполнений, включая конструкции с центрированием на направляющей втулке клапана. Внешний край опорной шайбы может иметь приподнятую кромку. Во избежание внецентрового перемещения пружин необходимо зафиксировать пружину в основании. Если головка цилиндра имеет плоский участок без углубления под шайбу пружины в форме чашки, опорные шайбы пружин должны быть с приподнятой кромкой, чем обеспечивается захват пружин. Существуют стальные опорные шайбы пружин различной толщины для различных требований по установочной высоте пружины. Посадка пружина должна быть плотной во избежание перемещения пружины.

Для двигателей предельно высокой мощности для использования при действительно серьезных нагрузках в условиях повышения ускорения и гонок на кольцевых шорт-треках может потребоваться значение 600 или более фунтов (усилие нажатия при полном открытии клапана может достигать до 900 фунтов в зависимости от условий использования). Повторимся, всегда необходимо обращать внимание на спецификации пружин, рекомендуемые изготовителем валов. Если вы сомневаетесь, лучше несколько превысить значение, чем использовать слишком низкое. В двигателях с максимальной выходной мощностью может быть целесообразно использовать пружины различной жесткости на впуске и выпуске, поскольку впускные клапаны больше размером и могут иметь более высокую массу, а также вследствие более высокого давления в цилиндре в момент открытия впускного клапана, на впускные клапана рекомендуется устанавливать пружины с более высокой жесткостью.

ВВОД ПРУЖИН В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

Перед проведением измерений и установкой пружин рекомендуется сжать пружины на устройстве для сжатия/измерения клапанных пружин до высоты соприкосновения витков три или четыре раза. Это поможет высвободить аккумулированную нагрузку/энергию и «стабилизировать» пружины для обеспечения большей точности измерений. Для этой цели следует использовать высококачественное устройство для сжатия клапанных пружин.

КОНИЧЕСКИЕ ПРУЖИНЫ

Не прекращаются дискуссии в отношении конических пружин (зачастую называемых «ульевыми» или конусными). Конические пружины характеризуются уменьшением радиуса (диаметр пружины сужается от основания к верхней части). К теоретическим преимуществам конических пружин относится возможность использования тарелок пружины клапана меньшего размера для снижения массы, улучшения гармонических колебаний, что обеспечивает снижение износа, нагрева и трения, а также увеличение зазора/снижение соприкосновения витков на распределительных валах с большим подъемом. Обсуждения продолжаются, причем одни изготовители предпочитают эту конструкцию, тогда как другие отдают предпочтение традиционным цилиндрическим пружинам с возможностью использования в сдвоенных или строенных конструкциях по сравнению с одновитковыми пружинами.

ОПОРНЫЕ ШАЙБЫ КЛАПАННЫХ ПРУЖИН

Для алюминиевых головок цилиндра под пружинами требуется устанавливать опорные шайбы из закаленной стали, чтобы предотвратить врезание пружин в алюминий тела головки цилиндров.

Стальные тарелки пружин выполняют и другую функцию: сохранение центрального положения пружины и предотвращение ее смещения, которое может привести к чрезмерному отклонению штока клапана. Чрезмерное смещение пружины со временем приводит к износу направляющей втулки клапана и уплотнения клапана.

Существует два основных типа опорных шайб пружин: шайбы чашеобразной формы и центрирующие шайбы. Шайбы в форме чашки имеют приподнятую кромку по наружному диаметру для обеспечения захвата наружного диаметра наружной пружины. Центрирующие шайбы имеют выступ в центре для обеспечения фиксации внутреннего диаметра внутренней пружины. При использовании шайб в форме чашек следует измерить диаметр приподнятой кромки и убедиться, что он соответствует наружному диаметру наружной пружины. При использовании центрирующих шайб необходимо измерить наружный диаметр выступа и внутренний диаметр внутренней пружины. В обоих случаях диаметры должны обеспечивать плотную посадку. Следует учесть максимальный зазор в 0,050 дюйма (например, в случае с центрирующей шайбой, внутренний диаметр внутренней пружины на 0,050 дюйма превышает наружный диаметр выступа).

При использовании алюминиевых головок цилиндра потребуются опорные шайбы из закаленной стали, чтобы предотвратить врезание пружин в алюминий. Кроме того, опорная шайба должна обеспечивать фиксацию пружины и предотвращать тем самым ее внецентровое смещение. Существуют шайбы в форме чашки и центрирующие шайбы. Шайбы в форме чашки имеют приподнятую кромку по наружному диаметру для обеспечения захвата наружного диаметра наружной пружины. Центрирующие шайбы имеют выступ в центре для обеспечения фиксации внутреннего диаметра внутренней пружины. Центрирующая шайба/опорная шайба пружины имеет выступ по центру. Он обеспечивает посадку опорной шайбы на направляющую втулку, а также является центрирующим элементом для внутренней клапанной пружины. Измерьте диаметр выступа и убедитесь, что он соответствует внутреннему диаметру внутренней пружины. Допускается плотная посадка пружины, при этом должно обеспечиваться центрирование пружины во избежание чрезмерного смещения пружины. Внутренний диаметр внутренней пружины должен быть таким, чтобы обеспечивалась плотное прилегание к наружному диаметру выступа центрирующей шайбы. Следует учесть максимальный зазор в 0,050 дюйма (внутренний диаметр внутренней пружины на 0,050 дюйма превышает наружный диаметр выступа). Чрезмерное смещение пружины со временем приводит к износу направляющей втулки и сальника.

Тарелки пружины клапана изготавливаются как из закаленной стали, так и из титана. С учетом стоимости легких титановых тарелок пружин, их использование в городских условиях не оправдывает себя, однако, они могут предоставить преимущество при использовании в гоночных автомобилях, поскольку снижают массу клапанного механизма.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ПРУЖИН И МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

При работе с пружинами ни в коем случае нельзя использовать твердые и острые инструменты любого вида. Например, при отделении сдвоенных или строенных пружин никогда не следует использовать инструменты типа отвертки, которые могут оставить засечки на пружинах. Засечки и выемки могут привести к возникновению отдельных мест концентрации напряжений. Не зажимайте пружину в тиски и не используйте при работе с ней прижимные клещи.

Клапанные пружины поставляются с нанесенным на них покрытием с ингибитором коррозии, которое должно оставаться на пружинах в течение всего срока работы и установки. Не счищайте это покрытие растворителями. Это может привести к осушению поверхностей и вызвать коррозию, в результате чего возможна поломка пружины. Рекомендуется наносить на пружины смазку низкой вязкости во время или после сборки. На пружинах всегда должен быть тонкий слой покрытия.

ТАРЕЛКИ ПРУЖИН КЛАПАНОВ И СУХАРИ КЛАПАНОВ

Всегда проверяйте конструкцию на предмет соприкосновения тарелки пружины и направляющей втулки клапана, особенно после перехода на использование распределительного вала с увеличенной высотой кулачков. Крайне важно исключить касание основания тарелки пружины клапана и верхней части направляющей втулки или уплотнения клапана при полном открытии клапана. Проще всего для этого установить контрольные пружины малой жесткости (во избежание ненужной компенсации силы сжатия «действующих» пружин. Во время тестовой установки (при этом вал, клапаны, стержни толкателя и рычаги должны быть установлены), поворачивая вал, проверьте зазор между тарелкой пружины клапана и уплотнением клапана в каждом положении клапана.

При максимальном подъеме зазор должен составлять не менее 0,050-0,060 дюйма.

Примечание: Если планируется использовать гидравлические толкатели, показания, снятые, когда толкатели не под давлением, могут быть неверными, поэтому рекомендуется заменить их на жесткие толкатели (той же длины, что и используемые гидравлические) в целях проведения проверки (движение плунжера гидравлического толкателя не позволит получить достоверные данные о максимальной высоте подъема кулачка).

Обратите внимание на форму стопорной канавки клапана. Большинство клапанов имеют «прямоугольную» канавку, для которой требуются сухари (замки) с выступами прямоугольного сечения на внутреннем диаметре сухарей. Тем не менее, отдельные виды высококачественных клапанов имеют конструкцию с закругленной канавкой «под валик» на штоке клапана, для которого требуется сухарь с валиковым выступом. При несоблюдении этого правила (креплении сухарей с выступом прямоугольного сечения на клапанах с валиковой канавкой или сухарей с валиковым выступом на клапанах с канавкой прямоугольного сечения) тарелки пружины клапана соскочат, что приведет к выпадению клапанов в цилиндр (а это имеет негативные последствия).

При покупке тарелок пружин клапанов убедитесь, что их внутренний диаметр соответствует среднему наружному диаметру сухарей клапанов. Если угол сухарей клапанов составляет 7 градусов, следует использовать тарелки пружин клапанов с углом в 7 градусов. Если угол сухарей клапанов 10 градусов, следует использовать тарелки пружин клапанов с углом в 10 градусов и т. д. При расхождении углов сухаря клапана и тарелки пружины клапана могут возникнуть проблемы.

По сравнению с традиционной канавкой прямоугольного сечения, использование конструкции с одной закругленной канавкой позволяет свести нагрузки на клапан к минимуму. Система, характеризующаяся минимальной нагрузкой — это конструкция соединения c небольшой закругленной канавкой в его верхней части, при этом угол сухаря клапана несколько меньше угла тарелки пружины клапана, благодаря чему клапан удерживается силой зажима, действующей сильнее в нижней части соединения сухаря клапана с клапаном.

Закругленные канавки предназначены для использования в более тяжелых условиях или при повышенных нагрузках, поскольку они позволяют решить проблему зон концентрации напряжений в связи с малым радиусом внутреннего угла соединения с прямоугольной канавкой. При применении на гонках высокого класса конструкция с одной закругленной канавкой является предпочтительной вне зависимости от материалов клапанов, тарелок пружин и сухарей клапанов, поскольку такая конструкция обеспечивает захват и фиксацию штока клапана сухарями. Хотя многие двигатели от OEM-производителей оснащены стальными сухарями клапанов и клапанами с несколькими канавками, что делает возможным вращение клапана в сухарях клапана, такая система допустима только для использования в городских условиях и на гонках низкого класса, тогда как при использовании на серьезных гонках она может привести к перенапряжению.

При выборе опорных шайб/центрирующих шайб обращайте внимание на диаметры клапанных пружин, это позволит подобрать нужный размер центрирующей шайбы или шайбы в форме чашки (в зависимости от того, выполняется центрование пружины по наружному диаметру наружной пружины или внутреннему диаметру внутренней пружины). В соответствии с наличием различных размеров/конструкций для применения в конкретных целях вам понадобятся либо шайбы в форме чашки, либо центрирующие шайбы.

Кроме того, тарелки пружин клапанов и сухари клапанов подвергаются механической обработке для обеспечения соответствия градуса углов наружной поверхности сухарей клапанов и поверхности отверстия тарелки пружины клапана. Эти углы должны совпадать (сухари клапанов с углом в 7 градусов с тарелками пружин клапанов с углом в 7 градусов, сухари клапанов с углом в 10 градусов с тарелками пружин клапанов с углом в 10 градусов и т. д.).

Спорить о преимуществах моделей с разными углами можно бесконечно, однако главное — не забывать, что углы сборок должны соответствовать. Если вы покупаете тарелки пружин клапанов с углом в 7 градусов, следует использовать сухари клапанов с углом в 7 градусов и т. д.

Кроме того, закупать тарелки пружин клапанов и сухари клапанов следует всегда у одного и того же изготовителя. Несмотря на то, что в документации на тарелки пружин и сухари клапанов указывается угол в 7 или 10 градусов (или любой иной угол), углы деталей различных изготовителей могут несколько различаться.

В показанной на рисунке трехпружинной конструкции внутренний диаметр внутренней пружины составляет 0,640 дюйма, для него требуется центрирующая шайба с выступом такого диаметра, чтобы он входил во внутренний диаметр пружины с зазором и при этом обеспечивал надежную центровку пружины. В представленном примере можно использовать центрирующую шайбу с наружным диаметром выступа в 0,590 дюйма, обеспечивающие зазор в 0,050 дюйма.

С помощью устройства для испытания клапанных пружин сожмите клапанную пружину до рекомендованной установочной высоты и зафиксируйте усилие прижатия клапана в данном состоянии

Перед использованием или установкой нового набора пружин следует провести простую процедуру ввода в эксплуатацию путем сжатия каждой пружины 3-4 раза на устройстве для испытания пружин.

Ульевые/конические пружины имеют «конусообразный» профиль, при этом диаметр витков сужается к верхней части пружин. Ульевые пружины (они так названы потому что формой напоминают улей) часто используются в двигателях типа GM LS, а также изготавливаются в исполнении с высокими эксплуатационными характеристиками отдельными изготовителями высококлассных клапанных пружин. Теоретическое преимущество данной конструкции заключается в снижении гармонических колебаний и повышении стабильности клапанного механизма. Кроме того, поскольку верхние витки меньше, используется тарелка пружины клапана меньшего размера (а, следовательно, и меньшей массы), что снижает массу клапанного механизма на высокоскоростной стороне.

Если вы покупаете тарелки пружин клапанов фирмы Crane, покупайте и сухари клапанов той же фирмы. Если вы покупаете тарелки пружин клапанов Comp cams, покупайте и сухари клапанов Comp Cams и т. д. Детали от разных изготовителей не всегда подходят друг к другу.

Комплекты тарелок пружин клапанов и сухарей клапанов поставляются в трех различных исполнениях: поворотные, зажимные и полузажимные. Производители по большей части используют поворотные модели, которые обеспечивают возможность вращения клапанов при работе двигателя. Постоянно меняющееся положение клапана приводит к тому, что контакт с седлом клапана происходит в различных местах в случайном порядке, что продлевает срок службы клапанов и седел клапанов. Однако, для систем, предназначенных для использования в условиях высоких нагрузок и на гонках, данное решение не подходит, поскольку вращение клапанов ухудшает оптимальное уплотнение (заданное при изготовлении). Зажимные конструкции обеспечивают фиксацию клапанов (благодаря неподвижной посадке) и предотвращают их вращение. Полузажимные модели надежно удерживают клапаны в соответствующем положении, но при этом допускают незначительное вращение. В системах, предназначенных для использования на гонках с предельными нагрузками или в других условиях, требующих высоких скоростей, лучше всего фиксировать клапаны при помощи зажимных конструкций тарелок пружин клапанов/сухарей клапанов.

СНИЖЕНИЕ МАССЫ КЛАПАНА

Самым важным аспектом является снижение массы клапана. Чем легче клапан, тем устойчивее система клапанного механизма относительно движущихся масс. Помимо этого, при уменьшении массы клапана можно снизить усилие пружины, необходимое для того, чтобы регулировать движение данного клапана и/или перейти на модернизированную конструкцию распределительного вала для повышения мощности.

ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Специальные покрытия внутренних компонентов двигателя используются в сфере профессиональных гонок на протяжении десятилетий. Эти покрытия непрерывно совершенствовались и на сегодняшний день обеспечивают такие преимущества, как повышение мощности и продление срока службы двигателя.

Антифрикционные покрытия (которые зачастую применяются на современном рынке для таких компонентов, как подшипники и юбки поршней) не только обеспечивают снижение коэффициента трения (при физическом соприкосновении движущихся поверхностей), но и способствует удержанию масляного покрытия между подвижными деталями, что как раз и необходимо для клапанных пружин.

Кроме того, существуют тепловыделяющие покрытия специального состава, способствующие выделению тепла. К их области использования относится обработка клапанных пружин для продления срока службы пружин.

Некоторые изготовители двигателей предпочитают конические пружины, тогда как другие — нет. Все сводится к предпочтениям изготовителя. Тот факт, что они позволяют использовать тарелки пружин клапанов меньшего размера и тем самым снизить массу, определенно является преимуществом.

Функция тепловыделяющих покрытий вытекает из названия… такие покрытия способствуют выделению тепла от компонента, на который нанесено покрытие, что дает явные преимущества. В частности, покрытия применяются для клапанных пружин (быстрая отдача тепла = более длительный срок службы и сохранения эксплуатационных характеристик пружин). Действие тепловыделяющих покрытий противопоставлено действию термобарьерных покрытий. Тепловыделяющие покрытия характеризуются высокой теплопроводностью, способствуют отдаче, излучению тепла от детали. Технически, данное свойство называется высокой «излучательной способностью». Данное покрытие, как правило, используется для клапанных пружин в целях предотвращения износа, вызванного теплопоглощением.

К поставщикам покрытий данного типа для различных условий применения относятся SwainTechCoatings, Polydyn, Calico и другие.

СНЯТИЕ НАПРЯЖЕНИЙ

Хотя изготовители высокоэффективных клапанных пружин отлично подготавливают свою продукцию для использования в условиях с высокими эксплуатационными характеристиками и на соревнованиях, отдельные производители рекомендуют дополнительную обработку для обеспечения большей устойчивости и продления срока службы пружин. К методам такой обработки относятся воздействие низких температур и снятие остаточных напряжений виброобработкой.

В процессе низкотемпературной заморозки изменяется структура обрабатываемого материала. В составе материала могут присутствовать ослабленные участки потенциально хрупких отложений, называемые «аустенитами». Именно эти дефекты создают условия для потенциального растрескивания. Низкотемпературная заморозка изменяет эти участки, превращая их в более прочные и однородные «мартенситы». Этот процесс также вызывает значительное распределение мелких карбидных частиц по всему составу металла. Теоретически, в результате повышается прочность и однородность структуры. Данный процесс предназначен для создания более плотной молекулярной структуры и обеспечивает увеличение поверхности контакта, снижает трение, нагрев и износ. Хотя описанный процесс приводит к некоторому повышению твердости по шкале Роквелла, он не относится к руководящим рекомендациям. Низкотемпературная обработка отчасти приносит положительный результат благодаря стабилизации структуры метала, созданию более однородной молекулярной «зернистой» структуры металла.

Устройство для проверки высоты клапана (микрометр) используется для определения точной высоты установки клапана и ее сопоставления с требуемой установочной высотой пружины. После установки стальной опорной шайбы пружины в надлежащее положение микрометр опускают на шток клапана и устанавливают тарелку пружины клапана и сухари для закрепления клапана. Проверочный микрометр устанавливают на полную высоту (без свободного хода) и фиксируют показания высоты. Для регулировки высоты пружины можно использовать дополнительные прокладки

Снятие остаточных напряжений виброобработкой предусматривает воздействие субгармонических колебаний для стабилизации металла посредством создания серии контролируемых вибраций металлических компонентов, что является безопасным, эффективным и неразрушающим методом снятия напряжений. В конечном итоге продлевается срок службы и повышается устойчивость компонента.

BonalTechnologies (по моим данным, единственная компания, поставляющая оборудование для данной технологии) проектирует и полностью изготавливает систему для субгармонического снятия напряжений.

Для измерений целесообразно использовать легкие контрольные пружины, чтобы избежать излишнего давления рабочих клапанных пружин при проверке высоты, определения угла поворота вала и т. д. Обратите внимание, что головки цилиндров (например, головки DartBigChief II) оснащены фрезерованными гнездами клапанных пружин. В данном случае используется стальная опорная шайба в форме чашки, при этом обеспечивается фиксация приподнятой наружной кромки шайбы в фрезерованном углублении в головке цилиндров.

В металлической детали могут возникать напряжения двух видов: механические и термические. «Снятие остаточных напряжений субгармонической виброобработкой» (метод VSR), по официальным данным, является методикой релаксации металла (отсюда название «Meta-Lax»), но только в отношении термического напряжения металлической детали, без воздействия на механические напряжения.

Виброобработка детали служит для снятия любых напряжений, возникающих в связи с нагреванием при сварке, отливке, механической обработке или ковке, но не изменяет прочностные характеристики металла. Метод VSR не генерирует тепло и не воздействует на твердость детали. В результате чего неоднократное использование метода VSR не представляет опасности.

Допустим, мы имеем деталь с номинальным показателем прочности в 50 000 фунтов на кв. дюйм, в связи с возможностью наличия внутренних термических напряжений, фактическая прочность детали может быть ниже на (например) 20%. Если деталь подвергается термической обработки для снятия напряжений в печи, внутреннее напряжение будет снято, однако теперь прочность детали может достигать только, скажем, 45 000 фунтов на кв. дюйм вследствие «размягчения» под воздействием тепла. В отличие от этого способа, метод VSR позволяет снять внутренние напряжения и одновременно в полной мере сохранить прочность металла в 50 000 фунтов на кв. дюйм.

В процессе виброобработки путем воздействия на рабочую деталь вибраций устанавливается пиковое значение гармонических колебаний для этой детали (пиковое значение соответствует состоянию, при котором деталь создает максимальное гармоническое возмущение, точно так же, как вилочный камертон вибрирует при воздействии силы или как удочка вибрирует при наличии динамической силы).

По мере поступления сигналов гармонического возмущения от рабочей детали они перенаправляются к регулятору системы (через преобразователь). Затем возбудитель силы автоматически регулируется и создает вибрацию в диапазоне частот с началом непосредственно перед пиковым значением. Зона образования энергии в основании пика соответствует зоне максимальной энергии демпфирования. Воздействие полученных отрегулированных или «настроенных» вибраций на рабочую деталь служит для снятия напряжения.

На рисунке показано несколько комплектов клапанных пружин, укрепленных на установке для снятия остаточных напряжений виброобработкой. Преобразователь подает ультразвуковые вибросигналы на установку и пружины. Частоты фиксируются и отсылаются обратно к компьютеру через ретранслятор по закрытой цепи, благодаря чему компьютер в системе контролирует и регулирует входящие вибросигналы. Снятие остаточных напряжений виброобработкой представляет собой абсолютно неразрушающий процесс, безопасный для всех компонентов двигателя

Пиковое значение гармонических колебаний устанавливается для того, чтобы определить место нахождения субгармонической зоны данного компонента. Вибрация с соответствующей частотой воздействует на деталь до ее стабилизации. Это все равно как если бы деталь могла сообщить, что до определенного момента она может демпфировать колебания самостоятельно, а после этого момента — нет. Данные процесс позволяет переместить пиковое значение гармонических колебаний в его естественное положение, от искусственно созданной частоты до частоты отсутствия напряжений.

В традиционной методике при нахождении пика гармонических колебаний для демпфирования вибрации увеличивается вес. В методе VSR же метал подвергается релаксации с целью изменения возникающих гармонических колебаний. Компонент двигателя с напряжением можно представить себе в виде ненастроенного музыкального инструмента. Метод VSR выполняет его настройку.

По существу, снятие остаточных напряжений субгармонической виброобработкой служит для «выдержки» детали, только в ускоренном порядке.

Все четыре метода снятия напряжений, включая термообработку, низкотемпературную заморозку, снятие напряжений воздействием вибрации и естественную выдержку, используются для решения проблемы термического напряжения. Метод VSR имеет теоретическое преимущество просто потому, что он быстрее и не воздействует на механическое напряжение.

В состав системы входит возбудитель силы (это элемент, прикрепляемый к рабочей детали и вызывающий вибрацию), преобразователь (он направляет сигнал обратной связи от рабочей детали на контролирующий компьютер) и прибор панели управления (компьютер).

Целью методики является воздействие заданными вибрационными силами на детали двигателя. Весь комплект клапанных пружин можно закрепить на рабочей поверхности установки, расположив поверх пружин плоскую стальную заготовку, прикрепленную к рабочей поверхности.

Майк Мавриджиан написал несколько тысяч технических статей для различных изданий автомобильной тематики на протяжении последних 30 лет. Он также является автором множества книг, изданных HP Books.
Контактные данные: BirchwoodAutomotiveGroup, Крестон, штат Огайо, тел.: (330) 435-6347, email: [email protected], веб-сайт: www.birchwoodautomotive. com.

Источник

Клапанные пружины механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания

Клапанные пружины служат для плотной посадки клапанов в сёдла, а также для постоянного поддержания беззазорного контакта передаточных деталей: клапан-коромысло-штанга-толкатель-кулачок. В основном на впускные и выпускные клапаны устанавливаются одинаковые пружины.

Широкое распространение в современных автомобильных и тракторных двигателях получили цилиндрические витые клапанные пружины (с постоянным либо переменным шагом). Переменный шаг витков позволяет предотвратить вибрации клапана при высокой частоте вращения коленчатого вала. В данном случае конец пружины, имеющий меньший шаг, обращён вниз, то есть в сторону тарелки (головки) клапана.

Основная масса дизельных двигателей комплектуется сдвоенными цилиндрическими пружинами с постоянным шагом. Пара пружин позволяет снизить их длину, повысить надёжность работы двигателя (в случае поломки одной из пружин, клапан будет удерживать другая), улучшить резонансную характеристику клапанного механизма. Различное направление витков внутренней и наружной пружин выполняется с целью предотвращения попадания витков одной пружины (в случае её поломки) между витками другой. Пружины (5) и (6) [рис. 1] центрируются относительно клапана (1) за счёт установки специальной упорной шайбы (7) в головку цилиндров (9).

Рис. 1. Установка клапанных пружин.

1) – Клапан;

2) – Сухарик;

3) – Втулка тарелки;

4) – Тарелка клапана;

5) – Наружная пружина клапана;

6) – Внутренняя пружина клапана;

7) – Шайба пружин клапана;

8) – Направляющая втулка;

9) – Головка цилиндра.

В двигателях ЗМЗ-53, Д-144 и ЗИЛ-130 устанавливается по одной пружине на каждый клапан, а в двигателях СМД-60, А-41, КамАЗ, Д-240, ЯМЗ и А-01 – по две.

Клапанные пружины изготавливаются методом навивки из проволоки диаметром 3-8 мм (число рабочих витков 5-14). Материал клапанных пружин: кремнемарганцовистые, марганцовистые, хромованадиевые и прочие стали. По завершении навивки пружины подвергаются термообработке (закалка, отпуск) и механической обработке (наклёп).

17*

Похожие материалы:

Клапанная пружина

Клапанная пружина

Клапанная пружина предназначена для замыкания кинематической связи системы кулачок распределительного вала — клапан в процессе его перемещения, а также для удерживания клапана в закрытом положении при превышении силы давления в трубопроводе над силой давлением в цилиндре. Она работает в условиях резко меняющихся динамических нагрузок.

Материалом для изготовления пружин является пружинная сталь. Пружину подвергают закалке и среднему отпуску. Концевые витки пружин шлифуют для получения плоской кольцевой опорной поверхности. Для повышения усталостной прочности пружины обрабатывают стальной дробью, а для защиты от коррозии пружину оксидируют, оцинковывают или кадмируют.

Шаг витка цилиндрической пружины обычно делают постоянным по всей длине. Для уменьшения склонности к возникновению резонанса пружину делают с переменным шагом или конической.

Использование двух пружин в клапанном узле позволяет уменьшить габариты клапанного узла и повысить долговечность пружин. Для предотвращения попадания витков одной пружины между витками другой внутренняя и наружная пружины должны иметь противоположные направления или различные углы навивки.

Чтобы повысить долговечность опорной поверхности головки блока цилиндров, под пружину устанавливают стальную штампованную тарелку.

Направляющая втулка обеспечивает поступательное перемещение клапана и отвод теплоты от стержня клапана. Для фиксации в головке цилиндров втулки выполняют с выточкой под пружинное стопорное кольцо, с заплечиками или с наружным конусом. Втулку изготовляют из антифрикционных серых чугунов, бронзы, спекаемой хромистой или хромони-келевой керамики. Для повышения износостойкости и антифрикционных свойств керамические втулки, пористая структура которых позволяет хорошо удерживать смазку, сульфидируют и гра-фитизируют в масле.

Зазор между направляющей втулкой и стержнем клапана для впускных клапанов устанавливают меньше, чем для выпускных, из-за разной температуры нагрева.

Клапан с пружиной крепятся опорной тарелкой и двумя разрезными сухарями 2 с углом конуса 10... 15°.

В верхней части стержня клапана для установки сухарей делают специальные выточки: цилиндрическую с галтелями, с одним или двумя поясками или коническую.

Поворотный механизм клапана используется для увеличения долговечности и надежности работы фасок в сопряжении клапан-седло головка клапана. Конструктивно он может быть выполнен в виде обоймы, на которую опирается пружина, или дополнительной конической втулки. Обойма вращается за счет перекатывания шариков в наклонных углублениях из-за изменения сил, вызывающих перемещение клапана. Втулка нижним торпом опирается на днище тарелки по небольшой площади. В определенные моменты времени, когда суммарная сила, действующая вдоль оси клапана, невелика и сила трения в плоскости контакта мала, вибрация двигателя вызывает колебания втулки, отрывает ее от тарелки и поворачивает вместе с клапаном.


Пружина клапана наружная и внутренняя (комплект 8+8 шт. ) на ВАЗ 2108

Уважаемые покупатели, во избежание ошибок при отправке пружины клапана, в строке "Комментарий" указывайте модель и год выпуска вашего автомобиля, количество клапанов 8 или 16.

Газораспределительный механизм (сокращенное наименование – ГРМ) ВАЗ 2108 предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя топливно-воздушной смеси и выпуска из цилиндров отработавших газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов.

Газораспределительный механизм объединяет клапаны с приводом и распределительный вал с приводом. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе.

1 - клапан; 2 - направляющая втулка; 3 - стопорное кольцо; 4 -маслоотражательный колпачок; 5 - опорная шайба пружин; 6 - внутренняя пружина; 7 - наружная пружина; 8 - тарелка пружин; 9 - сухари; 10 - регулировочная шайба; 11 – толкатель.

Клапанные пружины ГРМ автомобильных двигателей ВАЗ 2108 (8 клапанные) работают при динамических нагрузках, для которых характерно большое количество циклов нагружения.

Усталостное разрушение пружины происходит вследствие многократного изменения напряжений. При высоких напряжениях и большом количестве их повторений на поверхности пружины возникает трещина, распространяющаяся по сечению витка и приводящая к разрушению. Поскольку контактирующие поверхности витков пружины совершают друг относительно друга небольшие перемещения, в момент соприкосновения между ними возникает трение. В результате этого наблюдается межвитковый износ пружин, приводящий к потере упругости и возможности разрушения пружины.

Основными причинами износа клапанных пружин являются усталость металла, полное сжатие (трение витков пружины друг о друга), повреждение поверхности и нарушение геометрии.

Вследствие этого происходит потеря упругости или поломка пружин, что может повлечь за собой снижение герметичности прилегания клапанов к седлу, уменьшение мощности двигателя и, при наиболее неблагоприятном стечении обстоятельств, зависание клапанов в цилиндре, приводящее к столкновению поршня с клапаном, перегреву клапанов или преждевременному воспламенению топливно-воздушной смеси. В результате наблюдается снижение мощности двигателя и увеличение вредных выбросов в атмосферу или разрушение клапана и поршня.

Другие артикулы товара и его аналогов в каталогах: 21080100702000,21080100702100.

ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, ВАЗ-21099, ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2115, ВАЗ-2114, ВАЗ-2113, ВАЗ-1111 "ОКА", ВАЗ-1117, 1118, 1119, ВАЗ 2190.

 

Любая поломка – это не конец света, а вполне решаемая проблема !

Как самостоятельно заменить пружины клапанов ВАЗ 2108 на автомобиле семейства ВАЗ.

С интернет – Магазином AvtoAzbukaзатраты на ремонт будут минимальными.

 

Просто СРАВНИ и УБЕДИСЬ !!!

Не забудьте поделиться со своими друзьями и знакомыми найденной информацией, т. к. она им тоже может понадобится — просто нажмите одну из кнопок социальных сетей, расположенных выше.

Пружина клапана на ВАЗ 2110, 2111, 2112, Приора, Калина

Уважаемые покупатели, во избежание ошибок при отправке пружины клапана, в строке "Комментарий" указывайте модель и год выпуска вашего автомобиля, количество клапанов 8 или 16.

Газораспределительный механизм (сокращенное наименование – ГРМ) ВАЗ 2112 предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя топливно-воздушной смеси и выпуска из цилиндров отработавших газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов.

Газораспределительный механизм объединяет клапаны с приводом и распределительный вал с приводом. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень. Клапанные пружины имеют определенную жесткость, обеспечивающую закрытие клапана при работе.

1 – пробка сливного отверстия поддона картера; 2 – поддон картера; 3 – масляный фильтр; 4 – насос охлаждающей жидкости; 5 – выпускной коллектор; 6 – выпускной клапан; 7 – пружина клапана; 8 – выпускной распределительный вал;9 – ресивер; 10 – крышка головки блока цилиндров; 11 – впускной распределительный вал; 12 – гидротолкатель; 13 – топливная рампа; 14 – форсунка; 15 – впускной коллектор; 16 – направляющая втулка клапана; 17 – впускной клапан; 18 – головка блока цилиндров;19 – поршень; 20 – компрессионные кольца; 21 – маслосъемное кольцо; 22 – поршневой палец; 23 – шатун; 24 – блок цилиндров; 25 – крышка шатуна; 26 – коленчатый вал; 27 – приемник масляного насоса.

Клапанные пружины ГРМ автомобильных двигателей ВАЗ 2112 (16 клапанные) работают при динамических нагрузках, для которых характерно большое количество циклов нагружения.

Усталостное разрушение пружины происходит вследствие многократного изменения напряжений. При высоких напряжениях и большом количестве их повторений на поверхности пружины возникает трещина, распространяющаяся по сечению витка и приводящая к разрушению. Поскольку контактирующие поверхности витков пружины совершают друг относительно друга небольшие перемещения, в момент соприкосновения между ними возникает трение. В результате этого наблюдается межвитковый износ пружин, приводящий к потере упругости и возможности разрушения пружины.

Основными причинами износа клапанных пружин являются усталость металла, полное сжатие (трение витков пружины друг о друга), повреждение поверхности и нарушение геометрии.

Вследствие этого происходит потеря упругости или поломка пружин, что может повлечь за собой снижение герметичности прилегания клапанов к седлу, уменьшение мощности двигателя и, при наиболее неблагоприятном стечении обстоятельств, зависание клапанов в цилиндре, приводящее к столкновению поршня с клапаном, перегреву клапанов или преждевременному воспламенению топливно-воздушной смеси. В результате наблюдается снижение мощности двигателя и увеличение вредных выбросов в атмосферу или разрушение клапана и поршня.

Другие артикулы товара и его аналогов в каталогах: 21120100702000.

ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112, Калина 2, ВАЗ-2115, ВАЗ-2114, ВАЗ-2113, ВАЗ-1117, 1118, 1119, ВАЗ 2170.

 

Любая поломка – это не конец света, а вполне решаемая проблема !

Как самостоятельно заменить пружину клапана ВАЗ 2112 на автомобиле семейства ВАЗ.

С интернет – Магазином AvtoAzbukaзатраты на ремонт будут минимальными.

 

Просто СРАВНИ и УБЕДИСЬ !!!

Не забудьте поделиться со своими друзьями и знакомыми найденной информацией, т. к. она им тоже может понадобится — просто нажмите одну из кнопок социальных сетей, расположенных выше.

Пружины клапана – ZIPTEH SERVICE

Пружины клапана – ZIPTEH SERVICEПодписаться на новости

Пружины клапанов являются одними из самых важных компонентов двигателя. Пружины клапанов играют важную роль в регулировании цилиндров дизельного двигателя. Клапаны открываются механически при помощи распределительного вала, а закрываются при помощи натяжения пружин клапана. Если углубиться в изучение данного вопроса, можно обнаружить, что клапан в типичном дизельном двигателе открывается и закрывается порядка сотен миллионов раз в течение всего своего жизненного цикла, то есть необходимо своевременно заменять пружины во время капитального ремонта для достижения максимальной производительности двигателя. Неправильный выбор пружины клапана является одной из наиболее распространенной причиной отказа работы двигателя. СТР дает гарантию того, что вы получите соотвествующие клапанные пружины непосредственно для вашей модели двигателя. СТР имеет наиболее полный набор высококачественных компонентов для клапанных механизмов в данной отрасли.

Пружины клапана CTP

Inner Spring Outer Spring Engine Model
6I0284 6I0283 3054
9N5495 9N5496 3208
7C4273 6I2307 3114, 3116, 3126
9P3041 7G4842 3116, 3304, 3306, 3406, 3508, 3516
4W2472 4W2471 3406/B/C
7N1903 7N1904 3508, 3512, 3516/B
3165977 3165976 3508/B/C, 3512/B/C, 3516/B/C
1944902 3165976 3508B, 3512, 3516/B/C, G3520C
1011177 1011180 3508B, 3512B, 3516/B
1W1749 1W1748 3608, G3606, G3612, 3616, C280-12
2244441 3322152 C11, C13, C15, 3176/C
2113122 2479908 C15, C18, C27, C32
1406188 1376718 C7, 3126/B
1906115 1906117 C9, C9. 3
2418386 2418385 C9, C9.3
5F3111 5F3112 D315
4F5409 4F5408 D342, D353/E, D375, D398 & G398
9M5349 9M5350 D398/B & G398/B, D342, D379B, D399
676052 676053 T4.236

Доступны другие пружины клапанов

Part No. Engine Model
6I0271 3054
9N3617 3204
9H9164 3306
2064127 3054/B,3056E
5I7721 3064, 3066
5I7740 3064, 3066
1W4259 3204, 3208
7S7144 3304, 3306
1032454 3306/B
1535558 C1.1, C2.2, 3013, 3014
2255496 C4. 4, 3054//C/E
2768132 C6.6, C7.1
2S4213 D343, 3116, 3126B
1597303 D346, D348, D349
7S6323 D379
4N5906 G3408, 3406/B, 3408, 3412/C/E

Заказать запчасть

Заказать ремонт

Написать руководству

21080100702100 Пружина ВАЗ-2108 клапана внутренняя АвтоВАЗ - 21080-1007021-00 21080100702100 2108-1007021

21080100702100 Пружина ВАЗ-2108 клапана внутренняя АвтоВАЗ - 21080-1007021-00 21080100702100 2108-1007021 - фото, цена, описание, применимость. Купить в интернет-магазине AvtoAll.Ru Распечатать

276

1

Применяется: ВАЗ, ГАЗ

Артикул: 21080-1007021-00еще, артикулы доп.: 21080100702100, 2108-1007021скрыть

Код для заказа: 002653

Есть в наличии Доступно для заказа - >10 шт. Сейчас в 12 магазинах - >10 шт.Цены в магазинах могут отличатьсяДанные обновлены: 03.02.2021 в 09:30 Доставка на таксиДоставка курьером - 300 ₽

Сможем доставить: Завтра (к 04 Февраля)

Доставка курьером ПЭК - EasyWay - 300 ₽

Сможем доставить: Сегодня (к 03 Февраля)

Пункты самовывоза СДЭК Пункты самовывоза Boxberry Магазины-салоны Евросеть и Связной Терминалы ТК ПЭК - EasyWay Самовывоз со склада интернет-магазина на Кетчерской - бесплатно

Возможен: сегодня с 11:35

Самовывоз со склада интернет-магазина в Люберцах (Красная Горка) - бесплатно

Возможен: сегодня с 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в поселке Октябрьский - бесплатно

Возможен: сегодня с 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Сабурово - бесплатно

Возможен: сегодня с 19:00

Самовывоз со склада интернет-магазина на Братиславской - бесплатно

Возможен: сегодня с 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Перово - бесплатно

Возможен: сегодня с 17:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Кожухово - бесплатно

Возможен: завтра с 11:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Вешняков - бесплатно

Возможен: завтра с 11:00

Самовывоз со склада интернет-магазина из МКАД 6км (внутр) - бесплатно

Возможен: завтра с 11:00

Самовывоз со склада интернет-магазина в Подольске - бесплатно

Возможен: завтра с 11:00

Код для заказа 002653 Артикулы 21080-1007021-00, 21080100702100, 2108-1007021 Производитель LADA Каталожная группа: . .Двигатель
Двигатель
Ширина, м: 0.02 Высота, м: 0.02 Длина, м: 0.035 Вес, кг: 0.017

Отзывы о товаре

Где применяется

  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2110 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2112 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-1111 "ОКА" 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Kalina 1118 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2113 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ГАЗ / ГАЗ-2217 (Соболь) 1 чертеж
    • Пружина клапана внутренняя Двигатель / Клапаны и толкатели клапанов, крышка клапанов, катушки зажигания, провода и свечи, крышка маслоналивного патрубка двигателя ЗМЗ-4063
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Priora 2170 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Kalina 2194 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Granta 2190 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2109 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-21099 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2111 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2115 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2110, 2111, 2112 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2114 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ГАЗ / ГАЗ-3302 (ГАЗель) 1 чертеж
    • Пружина клапана внутренняя Двигатель / Клапаны и толкатели клапанов, крышка маслоналивного патрубка, свечи, наконечники помехоподавительные и провода зажигания двигателей ЗМЗ 4061. 10, ЗМЗ 4063.10, ЗМЗ 40637.10
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Kalina 1117, 1118, 1119 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Kalina 2192, 2194 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / Lada Priora 2170 FL 1 чертеж
  • Легковые автомобили / ВАЗ / ВАЗ-2108 1 чертеж

Обзоры

Наличие товара на складах и в магазинах, а также цена товара указана на 03. 02.2021 09:30.

Цены и наличие товара во всех магазинах и складах обновляются 1 раз в час. При достаточном количестве товара в нужном вам магазине вы можете купить его без предзаказа.

Интернет-цена - действительна при заказе на сайте или через оператора call-центра по телефону 8-800-600-69-66. При условии достаточного количества товара в момент заказа.

Цена в магазинах - розничная цена товара в торговых залах магазинов без предварительного заказа.

Срок перемещения товара с удаленного склада на склад интернет-магазина.

Представленные данные о запчастях на этой странице несут исключительно информационный характер.

ac9bcf67d6f7f7d473955ce8b87e2d52

Добавление в корзину

Доступно для заказа:

Кратность для заказа:

Добавить

Отменить

Товар успешно добавлен в корзину

!

В вашей корзине на сумму

Закрыть

Оформить заказ

Как подобрать клапанные пружины для гоночного автомобиля

Можно сказать, что клапанные пружины - невоспетые герои лошадиных сил. Пружины клапанов, выполняющие важную работу по управлению клапанным механизмом, работают в суровых условиях. Они быстро переключаются, подвергаясь воздействию большой силы, трения и тепла. Само собой разумеется, что высокопроизводительные клапанные пружины необходимы в любом гоночном приложении, и выбор правильных катушек может стать разницей между получением надежной лошадиной силы и отказом от финиша.

«Пружина клапана - это всего лишь один из компонентов системы клапанного механизма», - сказал Крис Осборн, менеджер по разработке продукции в PAC Racing Springs. «Пружины создают силу, чтобы удерживать клапан в контакте с сопрягаемыми компонентами во время открытия клапана, максимального подъема и во время событий закрытия циклов впуска и выпуска. Пружина должна поддерживать эту силу со скоростью почти 100 раз в секунду, не теряя при этом никакой нагрузки и не прерывая работу после запуска. Часто частота вращения двигателя ограничивается способностью пружин поддерживать эту силу, поэтому они становятся чрезвычайно важным компонентом любого двигателя.

Есть несколько факторов, по которым гонщикам необходимо использовать высококачественные пружины клапана. Увеличенные обороты, увеличенные распредвалы и повышенная долговечность - вот лишь несколько причин. Существует также множество вариантов пружин клапана, поэтому важно выбрать наиболее подходящие катушки для вашего применения.


Pro Stock используются распредвалы с подъемом более 1 дюйма. Из-за этого пружины клапанов срываются, поэтому их проверяют после каждого прохода.

Обычные формы пружин - цилиндрические, ульевые и конические.Кроме того, в некоторых приложениях вы найдете двойные и тройные пружины, и есть несколько распространенных материалов пружин, а также проволока разного размера и формы.

«Пружины клапанов - это очень нагруженные компоненты, если не самые высокие для всего двигателя», - добавил Осборн. «Им нужны специальные сплавы и методы производства, чтобы выдерживать подъемную силу и частоту вращения, которым они подвергаются. Почти все высокоэффективные пружины клапанов производятся из сплавов хромисто-кремнистой стали, указанных в стандарте материалов ASTM A877.Проволока клапанной пружины проходит обширный контроль и контроль, чтобы поддерживать чистоту стали и поддерживать высокую пластичность с высоким пределом прочности. Эти сплавы содержат разное количество кремния, ванадия, никеля, молибдена и углерода, что обеспечивает различные уровни производительности с пределом прочности на разрыв более 300 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Компания PAC Racing Springs разработала собственный сплав, который существует уже много лет и известен как «PACaloy». Это особый материал пружин для гоночной индустрии, который оптимизирует механические свойства сплавов, обеспечивая исключительную усталостную долговечность при минимальных потерях нагрузки.

Он продолжил: «Легкость титана отлично подходит для деталей клапанного механизма, но быстрое развитие хромо-кремниевых стальных сплавов в последнее десятилетие привело к значительному сокращению его использования. Титан стоит дорого и имеет ограниченный срок службы, а конструкция с двумя пружинами, которую PAC Racing впервые разработала за последнее десятилетие, превзошла весовое преимущество титана с более длительным сроком службы и гораздо более выгодным соотношением цена / качество ».


Выбор пружины

Выбор правильных пружин может быть сложной задачей.Выбор пружины часто определяется конфигурацией распредвала, правилами класса, бюджетом и физическим пространством в головке блока цилиндров (когда механическая обработка не допускается). «Первым шагом обычно является обсуждение требуемых усилий с проектировщиком кулачка, - сказал Джефф Виллемур, инженер Performance Springs, Inc. - Они будут учитывать ускорение кулачка кулачка, максимальные обороты двигателя и вес клапанного механизма. . Несколько вычислений используются для определения сил, необходимых для управления клапанным механизмом, но во многом это связано с историей и опытом.Кроме того, примите во внимание размер блока головки блока цилиндров (и фиксатора), чтобы определить наиболее подходящую пружину ».

Осборн добавил: «Выбор пружины - непростой процесс. Вы должны начать с того, чтобы узнать, какой размер пружины вы можете поместить в головку цилиндра, установленную высоту и высоту подъема клапана. Определение нагрузки и скорости - более сложные вопросы. Второй закон движения Ньютона, F = MA, вступает в силу, поскольку F - сила пружины, M - масса компонентов (клапаны, фиксатор, коромысла, толкатели и т. Д.)), а A - ускорение кулачка / клапана при данной частоте вращения двигателя. Лучшей отправной точкой для определения нагрузок на пружины являются поставщики кулачков, поставщиков пружин или производители двигателей, которые имеют опыт работы со всеми компонентами, входящими в конкретный двигатель. Такие компании, как PAC Racing Springs, имеют сложное программное обеспечение, испытательное оборудование Spintron и опыт, который помогает определить оптимальный выбор пружины ».

Джек Макиннис из Erson Cams заявил: «Выбор оптимальной настройки пружины клапана для вашего двигателя зависит от ряда факторов. Тип распределительного вала и подъемников (гидравлический или механический), агрессивность профиля кулачка, вес клапанов и компонентов клапанного механизма, соотношение коромысел и диапазон оборотов будут определяющими факторами. Иногда присутствуют и другие соображения, например, тип головок цилиндров. Модульные броды, например, имеют ограниченный зазор для усиленных пружин. Наличие всей этой информации очень поможет, когда вы обратитесь к производителю за рекомендацией. В конечном итоге вы ищете пружину, которая наилучшим образом контролирует движение клапана в вашем конкретном приложении с соответствующими компонентами, которые вы будете использовать.”

Многие гонщики перешли на ульевые пружины. «Пружины Beehive существуют уже очень давно (Wright Brothers Engine, 1903), и многие OEM-компании используют их в современных двигателях», - сказал Осборн. «Каждый раз, когда масса клапана со стороны клапана становится меньше, у двигателя будет лучшее управление клапанами и улучшенная скорость вращения. Пружина улья делает это за счет уменьшения размера фиксатора и меньшей массы. Пружина также имеет уменьшенную массу подвижного конца. Пружина улья объединяет две пружины в одну.Коническая верхняя часть с прямой пружиной обеспечивает две разные жесткости пружины, что также может улучшить возможность управления клапаном на высокой скорости. В большинстве ульевых пружин, производимых PAC Racing Springs, используется многодуговая или овальная проволока, что позволяет использовать больше витков в нижней части пружины для дальнейшего улучшения демпфирования и контроля с помощью пружины.

«Пружины для ульев имеют множество преимуществ, описанных выше. Однако они по-прежнему представляют собой всего лишь одну пружину и могут обеспечить только определенную силу, прежде чем напряжения станут слишком большими и потребуется двойная пружина.Пружины Beehive отлично подходят для большинства двигателей с кулачками с подъемом 0,600–0,650 дюйма, относительно легкими клапанами и умеренным профилем кулачков. PAC Racing Springs имеет пружины улья, которые могут выдерживать более высокие подъемы, но для предотвращения чрезмерного напряжения необходимы «плавные» подъемы кулачков ».

Макиннис добавил: «Коническая форма пружины улья уменьшает общий размер и, что более важно, вес держателя. Уменьшение веса компонентов клапанного механизма означает, что клапанные пружины могут выполнять свою работу с более низким давлением пружины, что, в свою очередь, снижает нагрузку на весь клапанный механизм.Уменьшенный диаметр в верхней части пружины улья также обеспечивает больший зазор между пружиной и коромыслом. Гонщики могут рассмотреть возможность использования пружин для улья для многих гидравлических подъемников. Более легкий вес фиксатора более важен для гидравлических подъемников, потому что давление пружины должно быть ограничено, чтобы подъемники функционировали и выживали. С помощью сплошных / механических подъемников вы можете значительно увеличить давление пружины, чтобы контролировать движение клапана. При использовании сплошных подъемников рекомендуется всегда ошибаться в сторону более высокого, а не более низкого давления пружины.”

Don’t Float

Поплавок клапана - серьезная проблема и может стать настоящим убийцей двигателя. «Термин« поплавок клапана »вводит в заблуждение, хотя обычно предполагается, что это происходит, когда движение клапана при максимальном подъеме превышает то, что может обеспечить кулачок / коромысло», - сказал Осборн. «Это то, что обычно называют лофтом клапана. На самом деле подъем клапана может помочь увеличить мощность, если он находится в нужном месте. Слишком большая высота в неправильных местах может привести к изгибу клапанов при контакте с поршнями. Более вредно, когда клапан закрывается с такой высокой скоростью, что клапан отскакивает от седла.Это называется отскоком клапана (см. Диаграмму движения клапана). Высокий уровень отскока клапана приведет к катастрофическому повреждению клапанного механизма из-за сломанных клапанов, коромысел, кулачков и пружин. Подскакивание клапана - это то, что вы слышите, когда двигатель работает слишком много оборотов и похоже, что все разваливается на части. Особенно это заметно на тестовом стенде Spintron. Все это исправляется подбором соответствующих компонентов клапанного механизма, особенно клапанных пружин ».

Он продолжил: «Отскок клапана ухудшает характеристики двигателя из-за провалов в кривой мощности, которые можно наблюдать во время сеанса динамометрических испытаний.Тогда вы должны спросить, изменяется ли зазор клапана? Чрезмерный толчок клапана создает высокие нагрузки в системе и может вызвать изменение зазора из-за растяжения клапана или биения седла клапана. Это может происходить, если вы попытаетесь снять пружину, а фиксатор и фиксатор очень трудно разобрать. А в худшем случае отскока клапана кончики пружин могут сломаться. Иногда управление клапанным механизмом можно улучшить, подняв регулировочную прокладку пружины, чтобы она подошла ближе к зажиму катушки, если она не выходит за пределы рекомендованной высоты крепления.

Макиннис добавил: «Индикаторы смещения клапана - это когда двигатель глохнет или перестает ускоряться в верхнем диапазоне оборотов. Иногда кажется, что происходит пропуск зажигания на высоких оборотах. Кроме того, углеродный остаток от реверсии во впускном коллекторе, как правило, указывает на длительные проблемы, как вы заметили после взрыва двигателя. Другие индикаторы смещения могут быть при регулировке зазора, отмечая, что качающийся ролик перемещается по внешним краям клапана. Кроме того, вы можете обнаружить, что ресницы затягиваются из-за растяжения клапана из-за удара по седлу.Некоторые титановые клапаны могут разрушаться из-за материалов седла, особенно из-за пластичных седел или седел из порошкового металла ».

Заедание плохо

Наряду с предотвращением смещения клапана важно предотвратить заедание катушки. «Пружины следует сжимать на контрольной станции или очень осторожно в тисках, чтобы определить точную высоту, на которой все витки соприкасаются и становятся твердыми», - сказал Осборн. «Это нормально - взять высококачественную пружину и сжать ее до упора. Все пружины клапанов PAC Racing проверяются на прочность несколько раз в процессе производства и проверки.

"Это необходимо сделать с помощью фиксатора, который сжимает внутреннюю пружину, так как он может затвердеть перед внешней пружиной. Это значение высоты спирального крепления записывается. Оно сравнивается с установленной высотой и измеренным подъемом клапана. на двигателе. Разница - это число зазора между витками. Это число должно однозначно указывать на наличие зазора. Этот зазор можно изменить с помощью прокладок, фиксаторов, замков или пружины, чтобы настроить клапанный механизм для достижения оптимальных характеристик.

Макиннис сказал: «При установке пружин клапана проверяйте каждую пружину индивидуально на правильность установленной высоты, допуски могут варьироваться в пределах 0,050–0,060, что может быть достаточно, чтобы вызвать заедание спирали в отдельной пружине, в то время как другие в порядке».

Performance Springs Inc. имеет простой в использовании онлайн-калькулятор (psisprings.com) для проверки предполагаемого подъема клапана и установленной высоты, не вызывающей заедания катушки с каждым номером детали. «Некоторые производители двигателей учитывают отклонение клапанного механизма в своих расчетах, но им следует знать, что отклонение клапана может происходить на высоких скоростях.PSI проверяет каждую пружину на предмет нагрузки и заедания катушки. Рекламируемый переплет катушки - это максимум, который будет отправлен ».

Проверка ваших пружин

«Проверка пружин состоит из вытягивания крышки клапана, осмотра пружин и всего в области клапанного механизма, чтобы увидеть, не выделяется ли что-нибудь, например ослабленные или сломанные детали, пружины, наконечники пружин и т. Д.» - объяснил Осборн. «В идеале нагрузки пружины измеряются с помощью расположенного на головке прибора для проверки нагрузки пружины клапана. Эти нагрузки следует регистрировать после обкатки двигателя и затем периодически проверять. Эти нагрузки могут не точно коррелировать с данными стендового тестера, но они дают меру, которую можно сравнивать прогон за прогоном. Ваш уровень гонок определяет, как часто проверяются пружины. Двигатели Pro Stock, которые работают от 10 000 об / мин с подъемом 1200 дюймов, проверяются после каждого прохода, тогда как двигатель для гонок с кронштейном с ограничением на 7500 об / мин и подъемным кулачком 0,800 дюйма может потребоваться только один раз в год. Правильный график технического обслуживания, основанный на уровне гонок, - вот что требуется. Опять же, производители кулачков, пружины или производители двигателей могут помочь определить частоту проверки в зависимости от вашего уровня гонок.

Виллемюр добавил: «Как часто вы проверяете пружины, зависит от того, как долго они прослужат. Гонщики Pro Stock будут проверять их каждый раунд, но они не ожидают, что пружины прослужат дольше четырех-восьми проходов. Пружины, используемые в некоторых двигателях Sportsman, могут выдержать сотни проходов, поэтому гонщики обычно проверяют их после полных выходных или более. Если гонщик проверяет наличие плетей или по какой-либо причине снял крышки клапанов, было бы разумно взглянуть на пружины и проверить их с помощью тестера «на голове».”

Наконец, у каждого гонщика должен быть инструмент для проверки натяжения пружины клапана. «Накладной тестер отлично подходит для быстрого измерения нагрузки, чтобы убедиться, что пружины выдерживают установленную нагрузку», - сказал Виллемюр. «Инструмент для измерения высоты, установленный на головке блока цилиндров, также важен для первоначальной настройки». Макиннис рекомендует какой-либо тип манометра пружины, это базовый инструмент, который никогда не покажет точное давление пружины из-за длины поворота коромысла, толкателя и т. Д. Кроме того, есть способ заменить пружины на собранном двигателе, а также щупы. фонарик для проверки на сломанные внутренние пружины и инструменты для регулировки ресниц.

Осборн согласен с тем, что для определения потери нагрузки следует использовать встроенный в головку тестер нагрузки пружины. Он также упомянул, что щупы можно использовать, чтобы увидеть, меняется ли ресница. Это обеспечит исправную работу клапанного механизма (включая пружины). И используйте фонарик, чтобы осмотреть пружины и магнит, чтобы увидеть, есть ли какие-либо наконечники пружин или металл в верхней части двигателя. Кроме того, он рекомендует использовать журнал для записи количества пробегов пружин и нагрузок на пружины.

Пружина клапана: что нужно и что нельзя делать

Что делать: будьте осторожны при обращении с пружинами. Они являются одним из компонентов двигателя, подвергающихся наибольшей нагрузке, и с ними следует обращаться осторожно.

Запрещается: поместите пружину в тиски, чтобы удерживать их на наружном диаметре пружины. Сжатие сторон приведет к отказу.

Необходимо: проверить, входят ли пружины в гнездо головки блока цилиндров. Помехи могут вызвать сбои.

Запрещается: давать пружинам заржаветь. Ямы ржавчины создадут точки инициации отказа.

Необходимо: проверить, подходят ли фиксаторы пружины к пружинам. Слишком сильные помехи могут сломать концевые катушки.

Запрещается: модифицируйте пружины путем шлифовки концов. Если вы считаете, что это необходимо, обратитесь к поставщику пружин.

Необходимо: проверить, чтобы убедиться, что фиксатор пружины клапана очищает коромысло и уплотнение штока клапана при полном подъеме.

Do: Храните пружины клапанов в среде с низкой влажностью, вдали от воды или разливов химических веществ.Не запускайте пружины с признаками коррозии. Это одна из наиболее частых причин преждевременного перелома рессор.

Запрещается: устанавливать пружины с чрезмерным зазором. Ошибка в сторону большего давления, за исключением гидравлических или плоских толкателей. Убедитесь, что присутствует достаточное количество масла для охлаждения пружин. В случае чрезмерной температуры / перегрева вы всегда должны проверять пружины перед следующей прогулкой. Перегрев может навсегда повлиять на давление пружины.

ИСТОЧНИКИ

Erson Cams / 800.641.7920 / PBM-Erson.com

PAC Racing Springs / 877.799.9417 / RacingSprings.com

Performance Springs, Inc. / 248.486.3372 / PSISprings.com

Как сломанные пружины клапана могут повлиять на ваш двигатель

Сегодня мы узнаем об одной из основных частей клапанного механизма двигателя. В двигателе многие части работают вместе и достигают цели преобразования химической энергии топлива в механическую.Эти части скреплены болтами, и комбинация всех этих частей известна как двигатель. Сегодня я расскажу вам об одном из ключевых компонентов, необходимых для работы двигателя.

Для управления впуском и выпуском двигателя внутреннего сгорания используются клапаны. Количество клапанов в двигателе зависит от количества цилиндров. Для каждого цилиндра используется несколько клапанов: одни для впуска топливовоздушной смеси внутрь цилиндра, а другие - для выпуска дымовых газов. Клапаны устанавливаются в порт на головке цилиндров с помощью сильной пружины.Эта весна держит их закрытыми. Каждый клапан в головке блока цилиндров имеет как минимум одну пружину. Пружина клапана оказывает давление на фиксатор клапана, удерживая клапан в закрытом состоянии. Когда коромысло в двигателе с толкателем или толкатель кулачка в двигателе с верхним распределительным валом перемещается и толкает клапан в открытое положение, усилие пружины увеличивается. Напряжение поддерживает зазор клапана внутри клапанного механизма и снова толкает клапан к закрытию, поскольку коромысло или толкатель поворачиваются от вашего клапана.

Сломанная пружина клапана

Сломанные или слабые пружины клапана в двигателе могут вызвать множество различных проблем с управляемостью и производительностью. Сломанные пружины клапана вызывают чрезмерный шум клапана, потери сжатия и могут вызвать серьезные внутренние повреждения двигателя. Фактический разрыв пружин клапана не всегда является самым серьезным последствием. Действия после поломки приводят к наиболее серьезным повреждениям двигателя. Когда пружина ломается, она может схлопнуться ровно настолько, чтобы позволить клапану упасть в цилиндр, где поршень может ударить его. Кроме того, фиксаторы штока клапана или держатели могут освободить клапан и позволить ему упасть в цилиндр, что приведет к серьезным повреждениям поршня, головки цилиндра и других близлежащих деталей.

У нас недавно был автомобиль в нашем офисе Happy Valley с сильным пропуском зажигания в цилиндре, и у нас был включен индикатор проверки двигателя из-за пропуска зажигания. Были выполнены множественные диагностические проверки и тесты. Эти испытания включали испытания на сжатие и испытания на герметичность цилиндров. Мы определили, что один из 8 цилиндров имел нулевую компрессию и что один из впускных клапанов не мог удерживать давление, необходимое для правильного «зажигания» цилиндра. Снятие крышки клапана в сборе дало технику возможность осмотреть пружины клапана.Визуальный осмотр обнаружил сломанную пружину клапана на рассматриваемом цилиндре.

Для ремонта данного автомобиля потребовалось снятие ГБЦ. После снятия все 32 клапанные пружины были заменены, а головки в сборе были испытаны под давлением в местной механической мастерской для определения надлежащего функционирования перед установкой головок блоков цилиндров обратно на автомобиль. Все 32 пружины были заменены из-за пробега автомобиля и высокой вероятности того, что другие пружины могли быть слабыми и могут сломаться в ближайшем будущем.После того, как двигатель был повторно собран со всеми новыми прокладками и новыми жидкостями, автомобиль прошел несколько тестовых поездок, чтобы убедиться, что все работает правильно. Затем он был передан клиенту, который был чрезвычайно доволен и готов проехать еще много миль.

Звуковые правила, которые следует помнить - Moore Good Ink

Арчи Босман:

Перед тем, как начать эту историю с клапанной пружиной, я думал, что разбираюсь в ее механике, но по мере ее развития она становилась все более сложной, пока не достигла точки, когда я сомневался, что у меня есть какое-либо интуитивное понимание того, как клапанные пружины и их сопутствующая функция редуктора клапана!

Дик Бойер из Erson Cams

Удобно, что накопленные пачки данных исследований были упрощены, когда Дик Бойер вошел в картину. Здесь, любезно предоставлено Erson Cams, следует запомнить несколько важных правил. Это краткое изложение, разработанное для тех, кто интересуется технологией высокопроизводительных двигателей, которое объясняет суровость окружающей среды, в которой работает пружина клапана, а также некоторые ее взаимосвязи с различными функциями клапанного механизма.

Эрсон предполагает, что при выборе пружин клапана в гоночном двигателе основными факторами являются, во-первых, величина подъема клапана и, во-вторых, частота вращения двигателя.С увеличением частоты вращения двигателя увеличивается и инерция, которая относится к сопротивлению клапанного механизма изменениям скорости и направления.

Большинство производителей двигателей устанавливают пружину клапана так, чтобы она находилась в пределах 0,050–0,060 дюйма от витка витка, что придает пружине однородную стабильную форму при каждом цикле закрытия.

Что касается клапана, когда он полностью открыт - при максимальном подъеме клапана - большинство производителей двигателей хотят, чтобы пружина клапана была почти спиральной. Обычно верхняя и нижняя витки пружины соприкасаются с несколькими витками в середине, образуя крошечный зазор, который в сумме составляет 0.От 050 до 0,060 дюйма. Это почти завязанное в спираль состояние возвращает винтовой пружине однородную, стабильную форму при каждом цикле закрытия.

В противном случае пружина имеет чрезмерное пространство между витками и никогда не расслабляется - она ​​постоянно трясется и покачивается. Следовательно, можно утверждать, что пружина клапана, работающая с умеренным подъемом, которая не закрывается должным образом, более склонна к преждевременному ослаблению или поломке, чем пружина, работающая с более высоким подъемом, которая закрывается должным образом.

Агрессивные распредвалы и когда они подрывают комбинацию

Одна из трех точек, показанных выше, - это зазор в кармане пружины клапана.Если между пружиной клапана и стенкой гнезда недостаточный зазор, обработайте гнездо резаком для седла пружины, чтобы предотвратить заедание. Напротив, чрезмерный зазор между пружиной и стенкой кармана вызывает нежелательное движение. Исправьте, установив пружинную чашку.

Помимо этих двух параметров необходимо учитывать агрессивность профиля распределительного вала. Создатели гоночных двигателей часто называют агрессивную лопасть «квадратной лопастью», которая передает несколько преувеличенную мысленную картину. В данном контексте агрессивность означает, насколько быстро клапан отрывается от седла клапана.Если он будет слишком агрессивным, в какой-то момент цикла оборотов двигателя он поднимет подъемник с выступа кулачка, и клапанный механизм потеряет контроль. Это изнурительно, поскольку подрывает долговечность клапанной пружины.

Производитель двигателей Race

Джон Каас предупреждает: «Когда узел клапана и подъемника выходит из выступа кулачка на стороне открытия и падает вниз на стороне закрытия, это влияет на весь механизм клапана, особенно на пружины клапана. Это ослабляет их и может сломать. Он также повреждает твердые роликовые подъемные колеса, когда ударяет ими о выступы распределительного вала. Следовательно, чрезмерно агрессивные профили кулачков сводят на нет эффект, особенно когда скорость поршня превышает скорость клапана.

Давление в седле
Пружины

доступны как одиночные, двойные или тройные, и они выбираются в зависимости от величины давления, необходимого для подъемника, чтобы следовать за выступом кулачка. Естественно, вы используете самую легкую пружину для управления клапаном, то есть для того, чтобы он оставался закрытым и не позволял ему дребезжать, потому что чем выше давление пружины, тем больше энергии потребляется двигателем для его работы.Если одна пружина может управлять клапаном, добавление большего давления пружины не приведет к увеличению мощности. С другой стороны, давление в баллоне будет потеряно, если клапан будет дребезжать. Дребезжание или дребезг клапана означает, что клапан продолжает отскакивать от седла при закрытии. Дребезжание часто вызывается недостаточным давлением пружины клапана или слишком агрессивным закрытием клапана, несмотря на то, что иногда подъемник точно следует за выступом кулачка.

Давление в седле, используемое с распредвалами с плоским толкателем, обычно находится в диапазоне от 120 до 140 фунтов.Однако, применяя осторожные процедуры обкатки дорогих плоских толкателей и распределительных валов из инструментальной стали, некоторые производители двигателей применяют давление в седле 200 фунтов и выше.

Но на двигателях «хот-род» Boss Nine Kaase, в которых используется распределительный вал с гидравлическими роликами и работает с одноклапанными пружинами, давление в седле составляет около 160 фунтов. На их гоночных двигателях P-51, которые работают с твердым роликовым кулачком и двойными пружинами, давление в сиденьях составляет от 220 до 230 фунтов. А на их гоночных двигателях Mountain Motor Pro Stock давление в сиденьях создается тройными пружинами и поддерживается в диапазоне 450 фунтов.Давление открытия пружины клапана на этих двигателях составляет около 1200 фунтов.

Кевин Стоа из KS Engineering, Альберт Ли, Миннесота

Дик Бойер из Erson согласен с тем, что худшее, что вы можете сделать, - это потерять управление клапанным механизмом из-за недостаточного давления пружины. Потеря мощности, вызванная добавлением немного большего давления пружины, незначительна по сравнению с эффектами недостаточного давления пружины, которое приведет к поломке.

Производитель двигателей Кевин Стоа добавляет: «У вас может быть лучший клапан в мире, но если он плавает, он может действовать как отбойный молоток и ломаться.«Часто доброе имя производителя клапанов порочится, когда неисправность заключается в недостаточном давлении пружины или выходе клапана из-под контроля. Как следствие, клапан может быть забит, как указывает Стоа, до тех пор, пока он не сломается.

Что такое поплавок клапана?

Плавающий клапан возникает, когда клапанный механизм выходит из-под контроля. Это когда лифтеры теряют контакт с лепестками - когда они больше не следят за кулачком. «Если клапанный механизм теряет контроль во время работы динамометра, это становится слышно», - говорит Стоа.Вместо того, чтобы увеличиваться или оставаться линейным поток воздуха, он резко уменьшается. Потеря также очевидна в цифрах. «Воздушный поток может быть 800 кубических футов в минуту, но если он встречает поплавок клапана, он мгновенно упадет, скажем, до 500 кубических футов в минуту или 600 кубических футов в минуту. Исправить это не всегда просто, но сначала мы можем поэкспериментировать, увеличив давление пружины клапана или уменьшив передаточное число коромысел. Допустим, ваш рокер равен 1,6: 1, мы можем уменьшить его до 1,5: 1 ».

Limited Dirt Модифицированные гоночные автомобили с овальной трассой приводятся в движение двигателем 360cu с распредвалами с плоским толкателем и подъемом клапана около 0.540–0,560 дюйма и пружина приклада. На малоблочных двигателях с твердым роликовым кулачком подъем клапана составляет около 0,700 дюйма. Эти классы, которые часто ограничиваются 8000 или 8400 об / мин, приводят в действие пружины клапана в течение сезона, который составляет примерно 1500 кругов.

Сравните эти статистические данные с агрессивными рампами и высокими подъемами двигателей Pro Stock для дрэг-рейсинга, которые проверяются после каждого заезда, и когда их устойчивость падает с 450 фунтов до 360–300 фунтов, они обновляются. Пружины впускных клапанов Pro Stock обычно заменяются каждый шестой или седьмой прогон.

Разработанные для профессиональных гонщиков и спортсменов, серия Erson FSP доступна для овальных треков, дрэг-рейсинга и гонок на выносливость, а также для мотоциклов. По словам Бойера, использование высококачественных материалов является ключом к созданию успешных пружин клапана для соревнований. «Они должны быть изготовлены из безупречно чистой, сверхпрочной проволоки из специально подобранных стальных сплавов, иначе…»

Источник

Erson Cams
Луисвилл, Кентукки
(800) 641-7920

www.pbm- erson .com

Для чего предназначена пружина клапана и как она работает?

Возможно, вы знакомы с принципом работы клапанной пружины для двигателя вашего автомобиля, но эти пружины также играют важную роль в мире морской техники.

Пока пружины способны поддерживать необходимое давление, они помогут избежать внезапной поломки и поломки двигателя. Короче говоря, они помогают поддерживать бесперебойную работу ваших клапанов.

Но это еще не все.

Прочтите, чтобы узнать о проблемах, которые пружинный клапан может помочь предотвратить, изучите различные типы пружинных клапанов и поймите, как распознать общие признаки проблемы.

Что делают пружины клапана?

Во-первых, давайте обсудим роль, которую клапанная пружина играет в мире военно-морской техники.

Пружина клапана помещается вокруг штока клапана и удерживается на месте фиксатором. Его основная задача - контролировать весь клапанный механизм, обеспечивая постоянное приложение надлежащего давления пружины для предотвращения дребезга клапана.

Поскольку отскок клапана может привести к полному отказу двигателя, потере мощности и даже поломке клапана, эти пружины выполняют весьма важную функцию.

Кроме того, пружина клапана давления также помогает предотвратить смещение клапана или разъединение между выступом распределительного вала и механизмом клапана, которое происходит, когда частота вращения двигателя превышает скорость пружины клапана.

Пружины помогают защитить ось, стенки цилиндров, поршни и подшипники двигателя, поскольку они заставляют клапаны полностью закрываться, обеспечивая надлежащую степень сжатия.

Они также помогают устранить проблемы с гидравлическими подъемниками, работая против давления масла во внутреннем поршне и предотвращая подъем подъемников вверх.

Типы пружин клапана

Так же, как существует много типов клапанов, существует множество вариантов, когда дело касается клапанных пружин.

Конические пружины имеют меньшую верхнюю половину, что означает меньшую возвратно-поступательную массу и более высокий уровень собственной частоты.

Если вам нужны более высокие подъемники, которые лучше распределяют вес, выберите пружину из овальной проволоки.Пружины для ульев также идеально подходят для снижения веса и распределения и подходят для двигателей с высокими оборотами.

Цилиндрические пружины - наиболее распространенный вариант, но они часто просто не создают достаточного давления для правильного управления вашим клапанным механизмом.

Проблемы с пружиной клапана?

Чтобы избежать катастрофы, вам нужно как инвестировать в высококачественные пружины клапана, так и научиться распознавать первые признаки проблемы с пружинами в вашем двигателе.

Для этого установите вакуумметр на двигатель и включите его.Если вакуумметр быстро меняется каждый раз, когда вы увеличиваете скорость двигателя, вы знаете, что пружины клапана, вероятно, необходимо заменить.

Если вы постоянно запускаете двигатель на более высоких оборотах, вполне вероятно, что пружина клапана сгорела, а это означает, что цилиндр будет постоянно пропускать зажигание.

Нужна качественная пружина клапана?

Мы надеемся, что это руководство по клапанной пружине оказалось для вас полезным.

Однако помните, что для получения заслуженных результатов вы должны вкладывать средства в высококачественные клапанные пружины, клапаны и другую арматуру с продуманной конструкцией.

Вот где появляются наши продукты.

Просмотрите наши предложения, чтобы узнать больше о разнице в цене за просмотр, и обратитесь к нам с любыми вопросами.

Как правильно обращаться с пружинами клапана

Технические / технические статьи Автор: Дэвид Фуллер 6 сентября 2013 г. в 9:55

Пружины клапана являются наиболее напряженным компонентом вашего двигателя. Вот почему такие компании, как COMP Cams и Summit Racing , подчеркивают важность правильного обращения с пружинами клапана до, во время и после установки.Мы проконсультировались с COMP Cams для получения некоторых советов по обращению, чтобы обеспечить максимальный срок службы пружины.

  1. Во-первых, дважды проверьте, подходят ли ваши пружины для вашего применения. НЕ МОДИФИЦИРУЙТЕ ПРУЖИНЫ КЛАПАНА НИКАКИМ ОБРАЗОМ, ПОДХОДЯЩИМ ДЛЯ ВАШЕГО ДВИГАТЕЛЯ.
  2. Никогда не помещайте пружины клапана в тиски, не хватайте их плоскогубцами и не ударяйте по ним молотком, так как это повредит поверхность пружины и, возможно, приведет к ее выходу из строя.
  3. Как можно реже беритесь за пружины, чтобы не повредить их или не уронить.
  4. При разделении двойной или тройной пружины используйте только прочный пластиковый предмет, который не может повредить обработанную дробью поверхность пружины. Никогда не используйте инструмент или твердые металлические предметы, например отвертку!
  5. Поверхность является наиболее важной частью пружин клапана, поэтому осмотрите поверхность пружин на предмет ржавчины или коррозии, которые могут снизить срок службы.
  6. Не очищайте пружины клапанов кислотными или испарительными очистителями. Это вызывает быстрое высыхание и способствует образованию ржавчины на поверхности, которая может вызвать катастрофические поломки.Большинство пружин клапанов поставляются с антикоррозийным покрытием, которое должно оставаться на пружине на протяжении всего узла двигателя.
  7. Надевайте перчатки при работе с пружинами, чтобы кислоты и масла на руках не разъедали проволоку.
  8. Всегда держите пружины смазанными. При установке пружин используйте спрей для сборки клапанного механизма , чтобы упростить сборку и продлить срок службы пружины.
  9. Работайте с умом, используя правильные инструменты. Подходящие инструменты и оборудование, включая высококачественный инструмент для сжатия пружины клапана , обеспечат установку пружин с минимальным напряжением
  10. Чтобы правильно сломать вновь установленные пружины клапана, прогрейте только что установленные пружины клапана через один цикл нагрева с максимальной скоростью 1500–2000 об / мин, пока двигатель не прогреется, а затем дайте ему остыть.
Теги: COMP Cams, Summit Racing, клапанные пружины, клапанный механизм Автор: Дэвид Фуллер Дэвид Фуллер - управляющий редактор OnAllCylinders. За свою 20-летнюю карьеру в автомобильной промышленности он освещал различные гонки, шоу и отраслевые мероприятия, а также написал статьи для нескольких журналов. Он также сотрудничал с ведущими и отраслевыми изданиями по широкому кругу редакционных проектов. В 2012 году он помог основать OnAllCylinders, где ему нравится освещать все аспекты хот-роддинга и гонок.

Как установить, измерить и иначе следить за пружинами клапана

По мере того, как мощность двигателя и пределы числа оборотов продолжают расти, все большее значение приобретают клапанные пружины и чертежи клапанного механизма. Настройте пружины так, чтобы они дополняли остальную часть вашего двигателя, и вы будете вознаграждены не только большей мощностью, но и более надежным двигателем.

Еще во времена Эйзенхауэра в конце 50-х все думали, что к 2015 году мы будем пилотировать летающие машины, жить на Луне и отправлять людей на Марс.Ясно, что это было немного оптимистично, но если бы писатель попытался создать двигатели 21-го века, он ожидал бы, по крайней мере, того, что хотроддеры к настоящему времени будут использовать пневматическое или электронное управление клапанами. Но пока мы бороздим середину второго десятилетия века, наши двигатели по-прежнему полагаются на клапанные пружины и даже толкатели, как это делали наши деды сто лет назад. Большая разница в том, что двигатели второго века вращаются немного быстрее.

Но не дайте себя обмануть - в пружинах клапанов много науки.. Эволюция профилей кулачков на самом деле является исследованием способности пружины управлять клапаном. Это означает, что качество пружины клапана улучшилось, повысились обороты двигателя и увеличилась долговечность. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя все это предъявляет еще большие требования к клапанному механизму, чтобы поддерживать контроль над клапанами.

Производители двигателей

всегда ссылаются на каталоги пружин и спецификации каждой пружины, поэтому лучше знать термины, на которые будут ссылаться в этой истории. Жесткость пружины выражается в фунтах на дюйм (фунт / дюйм) и определяется множеством факторов, включая диаметр проволоки, общий диаметр пружины и высоту пружины. Типичная пружина может иметь норму 500 фунтов / дюйм. Как вы понимаете, по мере сжатия пружины нагрузка увеличивается. Установленная высота нагрузки пружины - это сила, создаваемая пружиной на определенной высоте. Например, спецификация 120 фунтов на 1,700 дюйма означает, что когда пружина сжимается до высоты 1,700 дюйма, для открытия клапана потребуется сила более 120 фунтов.

Установленная высота оказывает огромное влияние на характеристики пружины при правильной настройке.Высотные микрофоны недороги и очень быстро обеспечивают правильное измерение. Эти инструменты легко доступны через Powerhouse или Summit Racing.

Обратите внимание, что фиксатор достаточно мал, чтобы опускаться внутрь микрофона. В зависимости от типа микрометра этот шаг будет 0,100 или 0,150 дюйма. Ее необходимо вычесть из указанной высоты, поскольку высота фиксатора уменьшается на глубину ступеньки.

Важно подчеркнуть, что давление пружины или нагрузка выражается в фунтах силы, а не в фунтах на квадратный дюйм. Термин фунты на квадратный дюйм (psi) используется для выражения давления, оказываемого во всех направлениях, как давление в воздушном резервуаре. Выражая пружинную нагрузку, фунты силы, о которых мы говорим, прилагаются в едином однородном направлении.

Выбор пружины
Выбор пружины клапана в первую очередь определяется типом распределительного вала, который будет использовать двигатель. Плоские кулачки толкателя не требуют почти такого же давления пружины клапана, как роликовые кулачки, а гидравлические ролики обычно менее радикальны, чем их механические собратья.Большая часть этой потребности в управлении клапанами основана на скорости подъемника. Большая проблема заключается в том, что плоские толкатели ограничены конечной скоростью подъема (в единицах дюйма подъема на градус поворота кулачка), которая определяется диаметром толкателя. Подъемники меньшего диаметра имеют более низкий предел скорости, чем подъемники большего размера. Это дает преимущество кулачкам Ford, которые имеют 0,875-дюймовый толкатель, по сравнению с Chevys, которые имеют только 0,842 дюйма. Двигатели Chrysler еще лучше с толкателем диаметром 0,904 дюйма.Каждый толкатель большего размера обеспечивает более высокую скорость подъемника, что увеличивает потенциал максимальной скорости толкателя. Это можно рассматривать с точки зрения увеличения подъемной силы за то же время.

Установленная высота
Большинство профессиональных производителей двигателей согласятся, что установленная высота, определяемая головкой блока цилиндров и длиной клапана, является наиболее важным критерием для начала процесса выбора пружины. Установленная высота определяется как расстояние от гнезда пружины в головке до нижней части держателя пружины клапана.Когда пружина сжимается до этой высоты, она создает нагрузку на седло, прилагаемую к клапану, чтобы удерживать его в закрытом состоянии.

Большинство энтузиастов думают, что смещение клапана происходит, когда пружина теряет контроль над клапаном и отталкивает подъемник от выступа кулачка по баллистической кривой. Это называется возвышением, которое может происходить и происходит. Но исследования Spintron доказали, что наиболее частая потеря управления клапаном начинается, когда клапан отскакивает от седла при закрытии. Это критическое событие, потому что, когда впускной клапан отскакивает после желаемой точки закрытия впуска, определенное количество давления, уже созданное в цилиндре, теряется.Если эта потеря контроля продолжается - клапан подпрыгивает несколько раз - большее давление в цилиндре сбрасывается обратно во впускной тракт, и мощность резко падает. Поэтому, исходя из этого, давление в седле является очень важной частью проектирования пружин клапана, чтобы гарантировать, что эта потеря управления не произойдет в пределах предполагаемого диапазона мощности двигателя.

Установленная высота - это расстояние от нижней части гнезда пружины до нижней стороны держателя с клапаном на седле. На этом рисунке также показано соотношение между нижней частью держателя и уплотнением направляющей клапана. Если это расстояние меньше, чем чистый подъем клапана, для устранения этого потребуется обработка направляющей или изменение установленной высоты.

Если у вас есть пружина неизвестного происхождения, вы можете измерить натяжение катушки, осторожно поместив пружину в мягкие алюминиевые губки в тисках, сжав пружину и измерив высоту. Иногда вы можете обнаружить, что ваши пружинные переплеты немного ниже, чем указано в каталоге. Вот почему стоит измерять. Никогда не помещайте пружину в тиски, где губки могут касаться внешней стороны витков - это может повредить пружину.

Coil Bind
Coil Bind - еще одна важная спецификация пружины клапана, которая помогает определить общую величину подъема клапана, возможного с этой пружиной. Крепление витка - это высота пружины в полностью сложенном положении. Это важная спецификация, поскольку пружина должна быть совместима с общей подъемной силой, создаваемой комбинацией выступа кулачка и передаточного отношения коромысла.

В качестве примера возьмем большой блок Chevy с установленной высотой 1,900 дюйма. Максимальный подъем нашего распредвала равен 0.65 дюймов. Мы нашли пружину в каталоге COMP Cams, которая, кажется, соответствует требованиям к давлению седла (номер детали 26094), но нам нужно знать, выдержит ли она подъем клапана на 0,650 дюйма. Размер крепления катушки для этой пружины составляет 1 200 дюймов. Если вычесть максимальный подъем клапана из установленной высоты: 1,900–0,650 = 1,250 дюйма. Это говорит нам о том, что у нас будет зазор 0,050 дюйма при максимальном подъеме клапана, прежде чем пружина войдет в зазор катушки. Рекомендация COMP составляет 0,060 дюйма, но многие производители двигателей говорят нам, что они уменьшат этот зазор для двигателей с высокими оборотами.Они обнаружили, что более короткий штабель на пиковом подъеме помогает гасить колебания пружины при высоких оборотах двигателя. Вообще говоря, зазор в 0,050 дюйма составляет примерно 0,012 дюйма между каждой из активных витков пружины.

Фиксатор к уплотнению
Помимо крепления катушки, для выбора пружины клапана также требуется специальный фиксатор. Как правило, нижняя часть фиксатора приближается к уплотнению клапана, расположенному на направляющей. Лучшее время для измерения зазора между фиксатором и уплотнением - это измерение установленной высоты.Это простая процедура, при которой расстояние между фиксатором и уплотнением должно быть как минимум на 0,050 дюйма больше, чем общий подъем клапана. Это предотвращает попадание фиксатора на уплотнение и повреждение уплотнения или предотвращение полного открытия клапана. В противном случае результатом может быть серьезное повреждение, такое как погнутые толкатели, поврежденные уплотнения, треснувшие или сломанные направляющие клапана, а также множество других заболеваний, ремонт которых будет дорогостоящим.

Одна из последних новинок в конструкции пружин - коническая пружина.Это небольшое отклонение от улья с теми же преимуществами. Коническая пружина использует постепенное уменьшение внешнего диаметра на большем расстоянии, чем улей. Это можно рассматривать как улучшение прочности и долговечности, однако коническая конструкция по-прежнему обладает преимуществами переменной скорости и меньшего размера фиксатора по сравнению с обычной пружиной. На этом фото слева направо обычная двойная пружина, улей и коническая пружина.

Направляющие клапана головки блока цилиндров серийного производства часто бывают слишком большими и слишком высокими.COMP предлагает оправки и фрезы, которые можно использовать для уменьшения как внешнего диаметра, так и высоты, а также обрезать направляющую для повышения эффективности уплотнения в стиле Viton. Эти инструменты особенно полезны при модификации серийной мелкоблочной головки Chevy. Обратите внимание, что направляющая на переднем плане уже вырезана.

Фиксаторы и фиксаторы
Важно всегда следовать рекомендациям производителя по подгонке фиксатора к пружинам. Это важно не только для внешней пружины, но и потому, что ступенька в фиксаторе используется для размещения внутренней пружины в приложениях с двумя и тремя пружинами.Вероятно, мы могли бы написать целую историю только о слугах, различных вариациях и материалах. Важной проблемой является вес фиксатора, особенно когда речь идет о двигателях с большим блоком и пружинами большого диаметра, где вес фиксатора особенно важен.

Распространенное заблуждение состоит в том, что в замках используется хвостовик для предотвращения движения фиксатора. Реальность такова, что хвостовик используется только для временного позиционирования замков. После приложения нагрузки угол конуса (7 или 10 градусов) служит для вложения в соответствующий угол в держателе, и вся сборка фиксируется на месте.Чем больше силы прикладывается к замкам, тем больше нагрузка прикладывается для сохранения их положения.
Важным моментом является выбор замка, подходящего под размер клапана. При таком большом количестве различных диаметров штока клапана, от 5/16 до 3/8 и метрических размеров, таких как размер штока клапана LS 8 мм, для каждого размера клапана требуется особый фиксатор. Фиксаторы также предназначены для заданного размера штока клапана, поэтому выбор этих компонентов имеет решающее значение для обеспечения правильной работы клапана.

Методики создания чертежей
Когда дело доходит до установки пружины клапана, вы можете столкнуться со всевозможными мелкими проблемами, которые могут потребовать творческих решений.Распространенная проблема заключается в том, что к головкам добавляется клапан на 0,100 дюйма выше, что делает установленную высоту на 0,100 дюйма слишком высокой. Одним из решений является покупка новых клапанов с более низким положением блокировки, но это может быть дорогостоящим. Другой способ - использовать пружинное сиденье. Седла пружины используются для фиксации пружины, но их также можно использовать для уменьшения установленной высоты.
Седла с пружинами отличаются от базовых прокладок тем, что они также определяют положение пружины по внутреннему или внешнему диаметру. Некоторые производители двигателей могут предпочесть одну пружину другой, но идея состоит в том, чтобы надежно расположить нижнюю часть пружины, чтобы свести к минимуму вероятность того, что она «танцует» или смещает свое положение сиденья на высоких оборотах двигателя.

Для определенных пружин также требуются специальные фиксаторы, как для правильного размещения пружины, так и для обеспечения оптимальной производительности. Важно, чтобы ступенька фиксатора контактировала с внутренней пружиной при применении двойной пружины для создания надлежащих нагрузок пружины. Держатель должен плотно входить в пружину. Никогда не поднимайте пружину отверткой. Для освобождения фиксатора используйте только инструмент из мягкой пластмассы.

Замки клапана должны соответствовать конкретному диаметру штока клапана. Когда замки установлены правильно, между двумя половинками будет небольшой зазор.Если зазора нет, диаметр клапана слишком мал или фиксаторы предназначены для большего штока клапана. Обратите внимание на шаг в этих замках. Они предназначены для размещения крышки люка, которая надевается на конец клапана.

Другой метод, который можно использовать для регулировки высоты установки, - это замки клапанов разной высоты. Например, в рамках 10-градусных стальных суперзамков COMP предлагает два разных замка, которые могут регулировать установленную высоту вверх или вниз на 0,050 дюйма. Эти замки предназначены только для клапанов размером 11/32 дюйма, но они предлагают еще один вариант для регулировки установленной высоты.Имейте в виду, что добавление 0,050 дюйма установленной высоты уменьшит зазор между фиксатором и нижней стороной коромысла, а также расстояние, на котором кончик клапана находится над уровнем фиксатора. Что нежелательно, так это то, что коромысло ударяется о фиксатор штока клапана и, возможно, разгружает его. В этом случае можно использовать защитные колпачки для увеличения высоты наконечника штока клапана и увеличения этого зазора.

Итак, как видите, при выборе и проектировании пружин клапана необходимо иметь дело с большим количеством материала.Если вы обратите внимание на эти советы, вы будете на лиги впереди многих других гонщиков, которые не осознают, насколько важны выбор и установка клапанной пружины для работы двигателя. Но теперь вы знаете, что делает вас сильным по-своему.

Пружинные сиденья могут быть с внутренним диаметром. или o.d. стиль и бывают разных размеров. O.d. (под пружиной на двигателе) имеет форму чашки и может потребовать обработки головки, чтобы она поместилась в кармане пружины. Более распространены i.d. стиль (слева), который определяет местонахождение пружины с помощью внутренней ступеньки, размер которой соответствует внутреннему диаметру пружины.Эти сиденья также можно использовать в качестве проставок для уменьшения установленной высоты при необходимости.

Прокладки можно использовать для набора установленной высоты. Снизу следует положить более тонкие прокладки. В сочетании с чашкой пружины прокладки должны быть размещены под чашкой, чтобы направляющие помогли определить местонахождение пружины.

Мы подумали, что пара динамических кривых может быть полезной, чтобы показать, что происходит, когда вы улучшаете управление клапанами. Обе эти кривые мощности получены от Chevy 496ci с плоским толкателем и большим блоком.Нижняя кривая показывает, что происходит с мощностью, когда пружины клапана теряют контроль над клапаном. Хотя большинство людей связывают плохие (не обязательно слабые) пружины с проблемами пиковой мощности, обратите внимание, что даже при очень низких 3600 об / мин разница в мощности составляет 11 л.с. Но настоящие проблемы начинаются при 5200 оборотах в минуту, когда линии резко расходятся. С хорошими пружинами и легкими фиксаторами от 5700 до 6300 этот двигатель выдавал от 576 до 578 л.с. с красивой широкой кривой пиковой мощности. При мощности 6500 улучшенный клапанный механизм прибавил 54 л.с. по сравнению с предыдущим пакетом.Вероятно, это точка переключения для этого двигателя на полосе сопротивления, и на E.T. появится более 50 лошадиных сил. каждый раз проскальзывает.

Углубленный взгляд на технологию пружин клапана с Manley Performance

Клапанная пружина часто является одним из самых недооцененных и незамеченных компонентов в двигателе, однако меньшее количество компонентов в двигателе подвергаются более сильным нагрузкам и имеют решающее значение для рабочих характеристик двигателя, чем клапанная пружина. То, что кажется чрезвычайно простым компонентом двигателя, на самом деле является одним из самых сложных элементов оборудования в современном гоночном двигателе, независимо от того, используется ли этот двигатель на драг-полосе, дорожной трассе, грунтовом овале или даже на уличной / полосовой машине с максимальными усилиями .

С учетом таких терминов и спецификаций, которые следует учитывать, таких как крепление катушки, установленная высота, жесткость пружины, активная масса, собственная частота и т. Д., Выбор и затем правильная установка правильной пружины клапана для конкретного применения может быстро стать непосильной задачей. К счастью, есть производители, такие как Manley Performance Products, которые безбоязненно берутся за подчас пугающую задачу - как создать лучшую ловушку для мыши, чтобы предоставить гонщикам только самые лучшие продукты не только с точки зрения производительности, но и с точки зрения долговечности. долговечность и надежность.

Овладеть всеми этими характеристиками и объединить их в один полный пакет в лучшем случае сложно в мире клапанных технологий. Тем не менее, благодаря неустанным исследованиям, проектированию, испытаниям и использованию сырья высшего качества в сочетании с превосходными производственными возможностями за 48 лет работы Manley Performance поднялась на вершину в качестве одного из производителей пружин клапана верхнего эшелона и компонентов клапанного механизма на вторичном рынке. .

Пружины NexTek

Manley широко используются в автомобилях Alcohol Funny Car.

Необходимость повышения производительности

Пружины Manley NexTek с уникальной системой LocCap на головке блока цилиндров LSx GM COPO drag Racing

По мере того, как гонщики с годами увеличивали спрос на большую мощность, больший крутящий момент, больше оборотов в минуту и ​​большую надежность, разрыв между технологией распределительного вала и технологией клапанной пружины становился все больше и больше. Поскольку кулачковые шлифовальные машины постоянно расширяют границы, производя все более и более радикальные конструкции лепестков, компоненты клапанного механизма постоянно подвергаются наказанию, выходящему за рамки обычных ограничений.

Trip Manley отмечает: «Пружины клапанов в двигателях испытывают большие нагрузки. Люди должны понимать, что пределы есть всегда. Пружины ограничивают возможности производителей двигателей и конструкторов кулачков, а лучшая пружина позволяет кулачкам делать больше с кулачками. Кулачковая технология продолжает расти, а пружины - все в порядке ».

Сегодня производятся распредвалы с кажущимися прямоугольными лепестками, которые обеспечивают невиданные ранее скорости ускорения толкателей, а движение клапанного механизма настолько агрессивное, что может превратить самые крепкие толкатели в макаронную лапшу, поэтому потребность в превосходной технологии клапанных пружин в сочетании с непревзойденной долговечностью больше, чем когда-либо перед.

Войдите в серию клапанных пружин Manley NexTek.

При разработке «Next Technology» в пружинах клапанов Мэнли поставил перед собой цель предоставить решение для управления клапанным механизмом без потери нагрузки. В конечном итоге они хотели, чтобы у их клиентов была доступна пружина клапана, которая обеспечивала управление, не теряла нагрузки и не ломалась.

Все эти поиски по созданию превосходной пружины клапана начались с желания помочь командам Top Fuel и Top Alcohol получить конкурентное преимущество за счет надежного увеличения скорости вращения при одновременном снижении износа и поломки компонентов.

Методы и технологии строительства

Пружины клапанов в двигателях испытывают высокие нагрузки. Люди должны понимать, что пределы есть всегда. ~ Трип Мэнли, Manley Performance

Мэнли начал процесс создания совершенной пружины клапана, изучив различные качества широкого разнообразия сырья, обычно используемого при производстве пружин клапана премиум-класса для гоночных применений. В конечном итоге они остановились на круглом проволочном стержне, созданном из уникальной сверхчистой высокопрочной хромистой силиконовой стали.

После того, как был выбран этот превосходный материал, Мэнли использовал компьютерное моделирование, чтобы создать рабочую модель, которая значительно уменьшила отскок клапана и разделение между компонентами механизма клапана, включая пружину клапана, фиксатор и замки.

Производственный процесс оказался чрезвычайно важным при разработке серии пружин клапана NexTek. «Обработка, термическая обработка и намотка имеют значение, - говорит Мэнли.

Различное сырье, ожидающее обработки в Manley Performance Products.Пруток будет превращен в фиксаторы, а проволочный стержень будет преобразован в пружины клапана.

После того, как круглая проволочная заготовка была намотана в настоящую пружину клапана, каждый конец пружины подвергается уникальной шлифовке, чтобы создать плоскую поверхность, которая позволяет пружине должным образом соответствовать держателю, а также карману пружины, который подвергается механической обработке. в головку блока цилиндров. Дополнительная толщина наконечника, обработанная в процессе изготовления, эффективно исключает поломку, связанную с условиями перегрузки, возникающими в тонкой области наконечников, где пружина была плоско отшлифована.

В процессе шлифовки необходимо уделять особое внимание поддержанию «квадратной» и параллельной пружины клапана по отношению к штоку клапана. Поддерживая точную плоскостность каждого открытого конца пружины клапана, Manley гарантирует, что каждая пружина NexTek обеспечивает максимальное снижение боковой нагрузки, возможное как в штоке клапана, так и в направляющей клапана в головке цилиндров.

Высокоскоростная обработка с ЧПУ замка клапана Manley премиум-класса.

После завершения чистовой шлифовки пружины клапана проходят специальную дробеструйную обработку и многоступенчатую обработку поверхности.Этот процесс выполняется в соответствии со спецификациями военного класса, чтобы обеспечить максимальное сопротивление усталости металла. Этот этап производства обеспечивает гладкую, плотную и плотно уплотненную поверхность на самой внешней части материала, эффективно устраняя концентраторы напряжения на поверхности металла, которые могут привести к преждевременным микротрещинам и трещинам.

Manley использует запатентованный процесс термообработки, который включает в себя несколько этапов для правильного нагрева и последующей закалки пружин клапана в рамках окончательного производства. Этот уникальный процесс способствует минимизации потерь нагрузки, поскольку пружина клапана постоянно нагревается и работает в рабочем режиме.

Снижение трения и веса

Стремясь уменьшить трение и общую массу пружины, Мэнли исключил демпфер из большинства пружин клапана NexTek. Дополнительным побочным преимуществом снятия демпфера является значительное снижение износа держателя пружины клапана.

Дальнейшие усилия по снижению трения и тепла, образующегося во время работы, включают тщательный контроль посадки между внутренней и внешней пружинами клапана.Каждый узел пружины с двойным и тройным клапаном тщательно устанавливается и проверяется. Каждая пружина клапана уникальным образом приспособлена к ее общему узлу, вместо того, чтобы прибегать к принципу «один размер подходит всем» при производстве. Мало того, что узел пружины клапана работает более холодно с уменьшенным общим трением, но также максимально усиливается гашение гармоник внутри узла пружины. Все это значительно увеличивает срок службы клапанной пружины.

Пружины клапанов Manley

проходят строгий контроль качества и испытания на долговечность.

Снижение веса клапанного механизма при сохранении максимальной нагрузки всегда было чрезвычайно эффективным методом максимального увеличения максимальной частоты вращения, увеличения мощности и крутящего момента при одновременном значительном повышении долговечности и долговечности клапанного механизма.

Например, популярная легкая двухклапанная пружина 221460 Manley, обычно встречающаяся в алкогольных двигателях Funny Car, обычно весит 154 грамма, в то время как обычная трехклапанная пружина, работающая при аналогичных нагрузках, весит значительно больше 195 граммов.

Умножьте эту массу на повышенные уровни оборотов, обычно наблюдаемые в таком двигателе, и вы быстро увидите, что нагрузка на кончик коромысла экспоненциально выше с более тяжелой пружиной клапана! Весь этот дополнительный вес приводит к увеличению нагрузки и износу клапанного механизма без преимущества увеличения потенциала частоты вращения или улучшения характеристик.

Manley NexTek Легкие двойные пружины Drag Racing с системой LocCap в действии на дрэгстере Top Alcohol.

Стремясь еще больше уменьшить массу клапанного механизма, некоторые гонщики пробовали использовать пружины клапана, изготовленные из титана.Однако Трип Мэнли высказался по этому поводу, заявив, что «Титановые пружины ломаются и действительно ломаются. Металл проходит через двигатель. Нет причин для разрыва, потому что тогда нет последовательности. Стальные пружины более устойчивые. Вы начнете видеть, как они теряют нагрузку перед поломкой ».

Когда дело доходит до выбора пружин клапана на основе общего веса пружины, «на самом деле нет подходящей формулы. Но в целом вам нужна самая высокая собственная частота и минимально возможная масса. Это восходит к тому, что мы говорили ранее о двойных пружинах, заменяющих тройные, и о одиночной пружине, заменяющей двойную, если подъемник позволяет это и не слишком нагружен », - говорит Майкл Токарчик из Manley.

Преимущества двойной пружины

Manley был свидетелем того, как на нескольких рынках дрэг-рейсинга, таких как Top Fuel, Top Alcohol и Pro Mod (среди прочего), наблюдается тенденция к использованию двухклапанных пружин вместо более тяжелых и менее эффективных трехклапанных пружин. Хотя эти двойные пружины высокого давления меньшего диаметра сложнее изготовить, дополнительные усилия окупаются большими дивидендами, включая:

• Более высокая собственная частота обеспечивает более высокий потенциал частоты вращения при сохранении повышенной устойчивости пружины

• Уменьшение активной массы, что приводит к меньшей усталости и износу пружины, а также способствует увеличению частоты

• Снижение нагрева и трения, что способствует значительному снижению потерь нагрузки.

• Уменьшение общего веса пружины, что способствует увеличению общего потенциала частоты вращения

• Меньший внешний диаметр позволяет использовать более легкие фиксаторы, что, опять же, снижает нагрузку на клапанный механизм и способствует увеличению общего потенциала частоты вращения.

Зажим катушки и поплавок клапана

Еще одна область, где можно добиться значительного увеличения долговечности пружины клапана, - это уделение пристального внимания привязке катушки. Зажим спирали - это состояние, при котором максимальный подъем клапана превышает максимально допустимую высоту сжатия пружины клапана до того, как витки пружины соприкоснутся друг с другом и создадут заедание. Запуск клапанной пружины в состоянии, когда она достигла зацепления катушки, мгновенно создаст очень разрушительные силы внутри клапанного механизма.

Однако приведение в действие пружины клапана в состоянии, когда она имеет чрезмерный зазор между витками пружины при максимальном подъеме клапана, также может способствовать возникновению неожиданно разрушительных сил внутри клапанного механизма, особенно в самой пружине клапана.

Classic Engine Building 101 обычно учит, что пружина клапана должна поддерживать минимальный зазор 0,060 дюйма между витками пружины при максимальном подъеме клапана, и что больший зазор обычно лучше, поскольку дополнительный зазор обычно считается дополнительным запасом прочности. Тем не менее, избыточный зазор (обычно более 0,100 дюйма) между витками пружины приведет к явлению, известному как «всплеск пружины», когда клапан открывается и закрывается.

При возникновении скачка пружины средняя часть витков пружины может бесконтрольно колебаться или «подпрыгивать» между верхней и нижней частями пружины клапана, когда клапан открывается и закрывается.Это колебательное движение снижает стабильность пружины клапана. Снижение устойчивости пружины может вызвать преждевременное срабатывание клапана.

Поплавок клапана - это чрезвычайно разрушительное состояние, при котором пружина клапана теряет способность управлять движением клапана и, следовательно, клапан может многократно врезаться в седло клапана вместо того, чтобы закрыться одним плавным движением. Во время плавающего положения клапана клапан также может столкнуться с поршнем во время открывания и закрывания, особенно при повышенных уровнях числа оборотов.Как говорит Боб Шмальц из Manley: «Клапаны выдерживают любое открытое давление, которое вы можете им оказать. Они видят наибольшее напряжение в поплавке клапана ».

Полностью спроектированная и подходящая пружина клапана NexTek, фиксатор и блокиратор клапана

Даже если избежать смещения клапана, явление выброса пружины клапана почти всегда приводит к минимуму преждевременных поломок пружин клапана. Таким образом, Manley обычно рекомендует устанавливать пружины клапана и располагать их на расстоянии 0,070 дюйма от зажима спирали, когда клапан находится на максимальном подъеме.В ходе испытаний и экспериментов с широким диапазоном установленной высоты Мэнли стал свидетелем того, как двигатель Stock Eliminator увеличил эффективный потолок на 300 об / мин, когда пружины клапана работали близко к зацеплению катушки.

Пружины и фиксаторы

В дополнение к своему обширному выбору клапанных пружин Manley также предлагает полный и всесторонний выбор компонентов вспомогательного клапана, чтобы помочь завершить хорошо спроектированный и правильно подобранный узел клапанного механизма.

Облегченные варианты включают фиксаторы пружины клапана, изготовленные из титановых сплавов премиум-класса Ti-17 и 6AL-4V, с предложениями в традиционных конфигурациях с углом наклона 7 градусов, Super 7 и 10 градусов.

В то время как титан уже давно зарекомендовал себя как превосходный легкий материал для ретейнеров, Manley еще больше повысил ставку, выпустив специальные стальные ретейнеры TensileMax. Изготовленные из запатентованного стального сплава с использованием уникального процесса термообработки и столкновения, фиксаторы TensileMax обеспечивают абсолютную предельную прочность, сопротивление усталости и износостойкость, при этом имея такой же вес, как и стандартные титановые фиксаторы.Завершают ассортимент фиксаторов Manley обычные фиксаторы из хромомолибденовой стали 4140, а также легкие фиксаторы из инструментальной стали H-13 премиум-класса.

Manley Performance предлагает широкий спектр компонентов клапанного механизма для завершения сборки вашего двигателя. Титановые фиксаторы TensileMax (слева) и 10-градусные клапанные замки (справа) - это лишь некоторые из продуктов, которые они предлагают для завершения вашего клапана.

Manley предлагает клапанные замки с 10-градусным углом наклона как из стали премиум-класса, так и из титановых сплавов, модели Super 7 также доступны как из стали, так и из титана, модели из стали с механической обработкой под 7 градусов и из стандартной стали с 7-градусной штамповкой.

Подавляющее большинство клапанных замков Manley доступны для установки на штоки клапана с обычными квадратными канавками, а также с канавками Bead Loc.

Особый интерес представляет система Manley LocCap. Эта система значительно поднимает планку по сравнению с устаревшими защелками за счет включения уникально обработанного замка клапана, который имеет внутреннюю фиксирующую канавку, которая проходит вокруг соответствующей внешней кромки, выточенной в защитной крышке, которая устанавливается над концом штока клапана.

Эта уникальная конструкция позволяет защитной крышке надежно удерживаться замком клапана, обеспечивая превосходный узел блокировки клапана / защитной крышки, который обеспечивает максимальную прочность и долговечность в экстремальных условиях эксплуатации, подверженных сильному давлению пружины и высоким оборотам.

Стальной сплав премиум-класса

Manley TensileMax используется для производства системы LocCap. Для гонщиков, которым требуется максимальная прочность при минимальном весе, Manley также предлагает уникальные клапанные замки LocCap из высокопрочного титанового сплава.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *