Что такое клапан двигателя

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

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

Требования, предъявляемые к группе:

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

Назначение и особенности устройства

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Пружины клапана

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

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

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

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

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

Втулки клапанов и их направляющие

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

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

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

Выточки под клапана (седла)

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

Вставные седла удерживаются в головке путём запрессовки, или развальцовки.

Количество клапанов в двигателе

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

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

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

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

Клапаны для двигателей грузовых автомобилей

Компания Евро-Трак предлагает клиентам широкий спектр запасных частей для европейских и американских грузовых автомобилей, автобусов и полуприцепов. Постоянное наличие на складе более 5000 наименований запчастей для грузовых автомобилей (MAN, SCANIA, VOLVO, Renault, DAF, Iveco, Mercedes-Benz, Freightliner, International), прицепов и полуприцепов, автобусов. Мы предлагаем продукцию более 100 производителей, уделяя особое внимание пожеланиям и возможностям наших клиентов.

Мы всегда поможем Вам выбрать вариант, оптимальный по соотношению цена/качество. Поставка запчастей под заказ в срок от 1 дня. Широкий выбор смазочных материалов от ведущих мировых производителей. Поддерживая постоянное наличие на складе ключевых товарных позиций, мы стремимся максимально удовлетворить потребности клиентов, обеспечивая ежедневное пополнение складских запасов и обновление ассортимента.

Работая непосредственно с ведущими мировыми производителями запчастей, мы гарантируем безупречное качество поставляемой продукции. Весь товар сертифицирован. Возможна бесплатная доставка в пределах города. Также отправляем заказы по Кировской области и в города соседних регионов: Сыктывкар, Ухта, Воркута, Усинск, Глазов и др.

Профессиональная подготовка наших менеджеров, их знания и многолетний опыт, техническая оснащенность компании позволяют оказывать высококвалифицированную помощь при подборе, поиске и заказе запчастей. Постоянным клиентам предлагаются выгодные условия, индивидуальный подход, система скидок и многое другое.

Предлагаем воспользоваться услугами нашей сервисной станции. При установке запчастей в сервисе Евро-Трак скидка на запчасти 15%. Более полную информацию Вы можете получить у менеджеров по телефону +7(8332) 43-70-70.

Компания Евро-Трак работает на кировском рынке запчастей для грузовых иномарок с 2003 года. Мы надеемся, что Вы присоединитесь к числу наших многочисленных клиентов, а мы, в свою очередь, постараемся помочь Вам в приобретении запчасти и, если необходимо, её монтаже на нашем сертифицированном сервисе.

Почему Вам стоит обратиться к нам?

• Ассортимент запчастей подобран таким образом, чтобы удовлетворить потребности широкого круга владельцев европейских и американских грузовых автомобилей. Вы найдете у нас детали для подвесок шасси и кабины, трансмиссии, рулевого управления, двигателя, топливной системы и электрики. Большой ассортимент деталей для прицепов. В наличии множество фильтроэлементов, включая оригинальные, масла и спецжидкости. Продукция представлена производителями разных ценовых категорий. Вы можете приобрести недорогую запчасть или более качественную известного бренда. Имеются в наличии также и оригинальные запчасти. Присутствуют на нашем складе краны/клапана пневмосистем производства как Knorr-Bremse, Wabco так и более дешевые заменители. Большой ассортимент рессор и полурессор включает в себя продукцию фирм Weweller, Schomacker, Marshall и других фирм-изготовителей.
• Заказ запчастей, которые не нашлись на нашем складе, возможен в любой день недели. Срок поставки составляет в среднем 1-2 дней, по редким позициям от 5 дней.
• Квалификация нашего персонала позволяет осуществить правильный подбор запчасти для Вашего автомобиля. Наш многолетний опыт основан на том, что многие сотрудники работают со дня основания фирмы. Правильность подбора очень важна не только с точки зрения эксплуатации, но и с точки зрения гарантии на деталь от фирмы производителя. Предоставив нам необходимые данные о своем транспортном средстве Вы можете быть уверены в правильном результате. Правильный подбор детали экономит Ваше время, так как не будет излишнего простоя по этой причине, что в конечном итоге экономит Ваши деньги.
• Установка детали на специализированном сертифицированном сервисе обеспечивает максимально полную гарантию на нее. Наш сервисный центр таковым является, и Вы можете воспользоваться его услугами.
• Доставка приобретенного товара возможна в пределах города Кирова при покупке от двух тысяч рублей. Для наших клиентов из республики Коми и других регионов работает круглосуточный магазин на трассе Киров-Котельнич. Заказные позиции можно доставить туда, чтобы жителям Коми было удобно их забрать. Мы можем организовать доставку и другим, удобным для Вас способом.
• Постоянных клиентов мы обязательно отблагодарим скидкой. Помните, что на детали, установленные в нашем сертифицированном сервисе, действует дополнительная скидка.

Будем рады обращению к нам и постараемся удовлетворить Ваши потребности в рамках нашей специализации.

Компания Евро-Трак предлагает Вам широкий ассортимент запчастей:

Детали двигателя и систем

Детали поршневой группы:

• Поршневые группы /гильза+поршень+кольца/.
• Гильзы блока цилиндров.
• Ремкомплекты гильзы.
• Уплотнительные и регулировочные кольца гильзы.
• Вкладыши двигателя.
• Кольца поршневые.
• Болты ГБЦ, выхлопной системы.

Прокладки:

• Комплекты прокладок двигателя.
• Прокладки ГБЦ.
• Прокладки клапанной крышки.
• Прокладки коллектора.
• Прокладки выхлопной трубы.
• Прокладки картера масляного радиатора.
• Прокладки картера маховика.

Детали ГРМ:

• Клапаны двигателя.
• Маслосъемные колпачки.
• Направляющие втулки клапанов.
• Толкатели, пружины, седла.
• Ролики, ремни.

Маховики, венцы маховика

Глушители:

• Глушители.
• Трубы глушителей.
• Элементы соединения.
• Подушки глушителя.
• Сетки глушителя.
• Стаканы сетки глушителя.
• Хомуты сетки глушителя.

Коленвалы двигателя

Обоймы и сальники коленвала

Детали топливной системы:

• Трубки ТНВД.
• Шарниры тяг ТНВД.
• Гайки форсунки.
• Распылители.
• Ремкомплекты стакана форсунки.

Система смазки:

• Радиаторы масляные.
• Сапуны.
• Патрубки сапуна.

Детали подвески двигателя и агрегатов:

• Подушки двигателя.
• Подушки радиатора.

Насосы:

• Насосы омывателя лобового стекла.
• Топливные насосы ручной подкачки.
• Водяные насосы (помпы).
• Ремкомплекты водяного насоса.

Система оxлаждения:

• Термостаты.
• Патрубки.

Фильтры:

• Фильтры воздушные.
• Фильтры масляные.
• Фильтры топливные.
• Фильтры охлаждающей жидкости.
• Фильтры тормозной системы.
• Фильтры кабины.

Детали трансмиссии

Сцепление:

• Диски сцепления.
• Корзины сцепления.
• Фланцы выжимного подшипника.
• Кольца выжимного подшипника /ремкомплект/.
• Манжеты вилки выжимного подшипника.
• Пневмогидроусилители сцепления.
• Ремкомплекты ПГУ.
• Главные цилиндры сцепления.
• Рабочие цилиндры сцепления.
• Ремкомплекты цилиндра сцепления.

Детали коробки переключения передач:

• Ремкомплекты цилиндра управления КПП.
• Подушки КПП.
• Тяги КПП.

Крестовины кардана

Ступицы и ремкомплекты:

• Cтупицы.
• Крышки ступиц.
• Прокладки крышки ступицы.
• Ремкомплекты ступиц.
• Сальники ступиц.
• Подшипники ступиц.

Детали ходовой части, подвески, кабины

Втулки, сайлентблоки

Амортизаторы:

• Амортизаторы осей.
• Амортизаторы кабины.
• Амортизаторы капота.
• Ремкомплекты амортизаторов.

Пальцы, коромысла, отбойники, стремянки рессор:

• Коромысла рессор.
• Отбойники рессор.
• Пальцы рессор.
• Болты полурессор.
• Ремкомплекты пальцев рессор.
• Серьги.
• Стремянки.

Реактивные тяги, ремкомплекты:

• Ремкомплекты реактивных штанг.
• Реактивные тяги.
• Cтабилизаторы, ремкомплекты.
• Ремкомплекты стабилизатора кабины.
• Тяги стабилизаторов.

Пневмоподушки:

• Пневмоподушки.
• Кольца пневмоподушек.
• Пальцы стаканов пневмоподушек.
• Стаканы пневмоподушек.

Рулевые тяги, наконечники:

• Наконечники рулевых тяг.
• Рулевые тяги.
• Шарниры рулевого вала.

Шкворни:

• Ремкомплекты шкворня
• Шкворни.
• Крышки шкворней подруливающей оси.

Подшипники:

• Подшипники маховиков.
• Подшипники подвесные.
• Подшипники ступиц.

Крепление:

• Втулка шпильки центрирующая.
• Гайки.
• Гроверы.
• Болты колесные.
• Шпильки колесные.
• Шплинты.

Ремкомплекты, пальцы, отбойники кабины:

• Ремкомплекты кабины.
• Болты кабины.
• Пальцы кабины.
• Отбойники кабины.

Резинки педали, ремкомплекты:

• Ремкомплекты педали газа.
• Резинки на педаль.

Сальники, кольца, шайбы:

• Кольца ступиц.
• Сальники.
• Уплотнительные кольца.
• Шайбы.

Детали пневмосистемы

• Компрессоры.
• Вкладыши компрессоров.
• Коленвалы компрессоров.
• Поршневые кольца компрессоров.
• Шатуны компрессоров.
• Ремкомплекты компрессоров /гильза+поршень/.
• Прокладки компрессоров.
• Краны и клапаны.
• Регуляторы давления.
• Ремкомплекты кранов.
• Соединители, трубки.
• Пневмоцилиндры, тормозные камеры и энергоаккумуляторы.
• Мембраны тормозных камер.

Детали тормозной системы

• Тормозные барабаны.
• Тормозные диски.
• Пылезащитные щитки.
• Заклёпки.
• Тормозные накладки.
• Тормозные колодки.
• Кольца пальцев тормозных колодок.
• Кольца тормозных колодок.
• Стопоры пальцев тормозных колодок.
• Пальцы тормозных колодок.
• Ремкомплекты пальцев тормозных колодок.
• Тормозные ролики.
• Ремкомплекты тормозных роликов.
• Датчики износа колодок.

Валы тормозные и ремкомплекты:

• Тормозные валы.
• Ремкомплекты тормозных валов.
• Крепежные комплекты крышки тормозного вала.
• Крышки тормозного вала.
• Пыльники тормозного вала.
• Хомуты пыльников тормозного вал.

Возвратные пружины

Пластины тормозных пружин

Трещетки и ремкомплекты:

• Трещетки.
• Ремкомплекты автоматической трещетки.

Тросики ручного тормоза

Электрооборудование

• Включатели.
• Датчики.
• Лампочки.
• Реле-регуляторы.
• Реостаты.
• Розетки.
• Детали генераторов.
• Детали стартеров.

Смазочные материалы

Моторные масла:

• Минеральные.
• Полусинтетика.
• Синтетика.

Трансмиссионные масла:

• Минеральные.
• Полусинтетика.
• Синтетика.

Смазка для подшипников

Смазка для центр. систем

Дополнительную информацию вы можете получить у наших менеджеров по телефону +7(8332) 43-70-70.

https://avtodvigateli.com/detali/klapan.html
http://xn—-8sbel2avncr.xn--p1ai/index.php/dlya-gruzovykh-avto