Особенности конструкции клапанов механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания

На двигатели внутреннего сгорания устанавливаются клапаны сварной конструкции:

1) – Стержень клапана (выполнен из обычной конструкционной стали);

2) – Тарелка (головка) клапана (выполнена из аустенитной стали).

Клапаны, используемые в форсированных двигателях, требуется предохранять от коррозии. Максимальный защитный эффект достигается при металлокерамическом покрытии тарелки клапана, нанесение которого осуществляется посредством напыливания с дальнейшей термообработкой. В процессе данной обработки на поверхности клапана формируется пористый слой с оксидной плёнкой. Клапаны, имеющие металлокерамическое защитное покрытие, отличаются значительно большей жаропрочностью, чем клапаны, чья посадочная фаска имеет покрытие из стелита.

Выпускные клапаны некоторых двигателей (ЗМЗ-53, ЗИЛ-130) изготавливаются полыми. Полость клапана на 50-60% заполняется легкосплавным веществом (5) [рис. 1], которое в процессе работы двигателя плавится и интенсивно взбалтывается, за счёт чего происходит более продуктивный отвод тепла от тарелки к стержню клапана и, как следствие, устраняется перегрев клапана.

Рис. 1. Конструктивные формы клапанов и способы их крепления.

а) – Выпускной клапан форсированного двигателя;

б) – Формы тарелок клапанов:

I – Плоская тарелка клапана;

II – Тюльпанообразная тарелка клапана;

III – Выпуклая тарелка клапана;

в) – Способы крепления пружин на клапанах;

1) – Стержень клапана;

2) – Тарелка клапана;

4) – Жаропрочная наплавка тарелки клапана;

5) – Металлический натрий;

6) – Выточка для предохранительного кольца;

7) – Кольцевая проточка под сухарики;

8) – Опорная шайба пружины;

9) – Конические сухарики;

10) – Цилиндрические сухарики;

11) – Конус на хвостовике;

12) – Коническая втулка.

Последние записи

Правила чистки генераторной установки

В процессе мойки и заправки ДВС маслом в обязательном порядке следует исключить прямое попадание на генераторную установку струи масла и воды. Очистка реле-регулятора и генератора от грязи и пыли [. ]

Запрещённые операции при эксплуатации генераторной установки переменного тока

Запрещено проверять исправность генераторной установки переменного тока посредством замыкания клемм «+», (В), (Д), (Ш), (О) перемычками на «массу» и между собой. При замыкании клеммы (Ш) на [. ]

Натяжение приводного ремня генератора

Натяжение приводного ремня генератора проверяется по прогибу между шкивами генератора и вентилятора, который от усилия 40 Н для автомобилей ЗИЛ-130 и тракторов «Беларусь» должен составлять 10-14 [. ]

Портал о сельскохозяйственной технике, машинах и агрегатах

Материалы: http://xn----itbachmidudk6msa.xn--p1ai/osobennosti-konstrukcii-klapanov-mexanizma-gazoraspredeleniya-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya.html

Абсолютно любая (даже самая примитивная) гидравлическая или пневматическая система требует наличия определённых комплектующих деталей, без которых ее нормальная и полноценная работа становится просто физически невозможной. Запорные клапаны являются именно тем неотъемлемым элементом гидролинии, которые в обязательном порядке будут предусмотрены при проектировании и монтаже всей системы. Данный вид гидравлических клапанов может иметь самые различные модификации и конфигурации. Мы же в свою очередь рассмотрим их общую конструкцию, назначение, принцип работы и нюансы монтажа.

Итак, запорные клапаны – клапаны, в которых элемент (часто называемый золотником), осуществляющий запирание жидкости, контактирует с седлом корпуса за счет того, что он поднимается и опускается. Происходит это при помощи специального шпинделя, ось которого, в свою очередь, расположена под прямым углом к седлу. Данная характерная особенность отличает эти клапаны от других видов запорной арматуры.

Запорные клапаны в первую очередь созданы для полного перекрытия всего сечения трубопровода, на котором они расположены. Однако также в некоторых случаях вполне возможно осуществлять и регулировку потока жидкости или газа с помощью данной гидравлической аппаратуры.

Применяются запорные клапаны практически везде, где протекает жидкотекучая или газообразная среда. Поэтому они нашли свое место в нефтяной, газовой, металлургической, химической и прочих отраслях промышленности. Применяются также и в бытовом водоснабжении на магистральных водопроводных трубопроводах. Кроме того, данные запорные элементы применяются и в отопительных системах.

Запорный клапан наделён следующими преимуществами:

• Конструкцией, которая полностью пригодна для ремонта в случае выходе какой-либо детали из строя.
• Высокой надежностью работы и герметичностью перекрытия.
• Достаточно небольшой скоростью открытия прохода, благодаря чему исключается вероятность возникновения вредоносных гидравлических ударов в системе.
• Некоторые модели могут быть использованы для дросселирования потока.
• Не требует приложения большой физической силы для своего управления со стороны обслуживающего персонала. За счет этого отпадает надобность в использовании длинных рычагов в клапанах с ручным приводом и дорогостоящего электропривода в моделях с автоматическим управлением.

Как и любое промышленное изделие, запорный клапан обладает и отрицательными качествами, о которых стоит упомянуть. В их числе значатся:

• Высокая стоимость.
• Проточная часть имеет сложную форму.
• Отсутствие возможности быстрого перекрытия потока в случае необходимости.
• Гидравлическое сопротивление в нем достигает больших значений.
• В проточной части могут возникать застойные зоны.
• Однонаправленность вентилей, которая проявляется в том, что они допускают подачу жидкости или газа только лишь под золотник.
• При наличии сальникового уплотнения штока требуется периодическое техническое обслуживание.

Существуют следующие разновидности данных деталей:

• Запорные проходные клапаны. В них патрубки располагаются на одной прямой, а ось шпинделя выставлена перпендикулярно относительно этих патрубков.
• Прямоточные клапаны. Имеют шаровидный корпус со встроенными в него патрубками. Ось шпинделя при этом имеет определенный уклон к их оси.
• Угловые клапаны. Зачастую имеют корпус в виде шара, а патрубки располагаются под углом 90 градусов относительно друг друга. Ось шпинделя перекрывает ось одного из патрубков.
• Игольчатые клапаны. Зачастую имеют небольшие собственные размеры с запирающим элементом конической формы.

Устройство запорного клапана имеет следующий вид. Корпус изделия, как правило, снабжается парой присоединительных патрубков. Они могут быть муфтового, фланцевого, штуцерного типа или иметь гладкую поверхность для последующей приварки.

Внутри клапана находится седло, перекрываемое золотником в момент нахождения его в положении «закрыто». В свою очередь, шпиндель, с помощью которого происходит перемещение золотника, выходит непосредственно из корпуса клапана, а на его конец прикрепляется штурвал (маховик).

В обязательном порядке клапан запорно-регулирующий комплектуется специальным элементом, обеспечивающим герметизацию подвижного элемента, то есть шпинделя или штока. Уплотнитель может быть сильфонного, мембранного или сальникового типа.

Сальниковая набивка устанавливается в камеру, которая расположена в месте выхода штока наружу. Укладывать набивку следует плотно, обеспечивая ее прилегание как к корпусу вентиля, так и к оси.

Выполненная качественно укладка сальниковой набивки позволит исключить протекание рабочей среды во внешнее пространство.

Уплотнение сальникового типа наиболее широко распространенное, потому как оно наделено такими положительными моментами:

1. Сохранение своих качеств в широком температурном диапазоне.
2. Простая конструкция.
3. Низкая себестоимость.
4. Большой срок эксплуатации.
5. Ее дополнительный слой может набиваться даже без демонтажа клапана или его перекрытия.

Практически любой клапан запорно-регулирующий изготавливается из углеродистой, коррозионностойкой стали. Хотя существуют модели, которые производятся из чугуна.

Подобные клапаны могут приводиться в действие не только лишь физической силой человека, но и электрифицированным приводом, который в подавляющем большинстве случае применяется при установке регулирующего элемента в промышленности и не только на удаленных от оператора магистралях и трубопроводах различного диаметра.

В качестве своих основных технических параметров клапан запорный (ГОСТ 3326-86) имеет:

• Условное давление, Ру.
• Условный проход, D.
• Температуру рабочей среды, К.

На основании этих данных и выполняют подбор вентилей для последующего их монтажа. Дополнительными критериями могут служить масса и габаритные размеры.

Каждый клапан запорный, фото которого можно найти в статье, производится в жёстком соответствии с международными стандартами и требованиями.

Отметим также, что установку крупногабаритных запорных заслонок доверяют в большинстве случаев специальным монтажным бригадам, снабжённым соответствующим инструментом и обладающим навыками. Непосредственно в момент монтажа задвижек особое внимание уделяют безопасности работников, поскольку эта операция сама по себе достаточно травмоопасна. Также обязательно обращают внимание на соосность клапана с магистралью, дабы исключить вероятность его последующей некорректной работы.

Материалы: http://www.syl.ru/article/215344/new_zapornyie-klapanyi-ustroystvo-gost-foto-klapan-zaporno-reguliruyuschiy

Клапан – деталь газораспределительного механизма. Клапанный механизм (механизм привода клапанов) является составной частью газораспределительного механизма (ГРМ).

ГРМ бывает нижнеклапаннымм и верхнеклапаннымм. Современные силовые агрегаты повсеместно имеют верхнее расположение клапанов.

Клапан реализует прямую подачу в цилиндры определенной порции топливно-воздушной смеси или только воздуха, а также осуществляет выпуск отработавших газов. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания для нормальной работы требуется не менее двух клапанов на один цилиндр.

Клапаны бывают двух видов, что зависит от их прямой функции:

Сегодня на современные моторы устанавливаются клапаны тарельчатого типа, которые имеют стержень. Устройство клапана включает в себя так называемую тарелку клапана. Наиболее распространенная конструкция ДВС получила клапаны, которые находятся в головке блока цилиндров (ГБЦ). То место, где клапан контактирует с ГБЦ, получило название седло клапана. Седло клапана ДВС стальное или чугунное, запрессовано в головку блока цилиндров.

Максимально качественное наполнение цилиндра двигателя топливно-воздушной смесью или воздухом требует того, чтобы диаметр тарелки впускного клапана был больше, чем у выпускного клапана. Впускные и выпускные клапаны имеют определенные отличия по этой причине. Впускной клапан зачастую получает больший диаметр своей тарелки. Это сделано для того, чтобы улучшить наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью или только воздухом.

Что касается выпускного клапана, в увеличении диаметра его тарелки необходимость также присутствует. Это необходимо для лучшей очистки цилиндров от продуктов сгорания. Отметим, что размер тарелки впускного и выпускного клапанов ограничен размерами самой камеры сгорания, которая изготовлена в ГБЦ. Качественное наполнение цилиндров и очистка реализуются не путем увеличения диаметра тарелки одного клапана, а путем установки большего количества клапанов на один цилиндр.

Повышенное внимание уделяется вопросу охлаждения именно выпускных клапанов, особенно для производительных силовых агрегатов. Выпускные клапана подвержены тепловой нагрузке намного больше впускных. Как уже было сказано, клапаны в таких моторах имеют полый стержень, который внутри наполнен натрием. Такое решение является эффективным способом охлаждения. Указанный натрий при выходе мотора на рабочую температуру плавится внутри полого стержня клапана, а затем в расплавленном виде течет. Так осуществляется перенос избытков тепла от разогретой тарелки клапана к его стержню.

Место прилегания тарелки клапана к блоку называется фаской. Для того чтобы фаска не страдала от скопления нагара, а также было реализовано равномерное распределение тепла, в конструкции клапанного механизма используются решения для вращения (проворачивания) клапана в процессе работы ДВС.

Современное устройство наиболее распространенного двигателя предполагает схему с четырьмя клапанами, что означает наличие двух впускных и двух выпускных клапанов на каждый отдельный цилиндр. В момент открытия (клапан опускается) впускного клапана образуется кольцевой проход. Через этот проход между тарелкой клапана и седлом клапана в цилиндр попадает топливно-воздушная смесь или только воздух. От площади проходного сечения будет зависеть эффективность наполнения цилиндра, что далее влияет на показатели производительности при рабочем ходе поршня.

Могут также встречаться двухклапанные, трехклапанные и пятиклапанные схемы устройства ГРМ. В первом случае используется только один впускной и один выпускной клапан на цилиндр. Для трехклапанных схем характерно наличие двух впускных и одного выпускного клапана. Схема на пять клапанов означает, что стоят три впускных и два выпускных клапана. Количество клапанов на цилиндр зависит от общего размера камеры сгорания конкретного двигателя, реализации привода клапанов, степени форсировки мотора, а также ряда других факторов.

Открытие клапана реализовано при помощи нажатия на клапанный стержень. За открытие отвечает привод клапана. Указанный привод обеспечивает передачу усилия от распределительного вала (распредвала). В современных двигателях используются две базовые схемы привода клапанов: привод посредством гидравлических толкателей клапана и реализация привода при помощи роликовых рычагов.

Закрытие клапана в процессе работы ДВС осуществляется при помощи специальной пружины определенной жесткости. Жесткость такой пружины должна быть ограниченной, чтобы не создавать больших ударных нагрузок на седла клапанов. Сила воздействия пружины заставляет тарелку клапана герметично перекрывать впускной или выпускной канал. Пружина клапана крепится на стержне посредством тарелки клапанной пружины и сухарей. Во время работы мотора, особенно под нагрузкой, могут возникать резонансные колебания на клапанах. Для устранения этого нюанса могут быть установлены сразу две клапанные пружины с разнонаправленными витками.

Жесткость таких пружин меньше по сравнению с решениями, которые получили только по одной пружиной. Использование двух пружин подразумевает то, что они навиты в разные стороны. Это сделано для предотвращения заклинивания клапана в результате поломки одной пружины. Так инженеры исключили риск попадания витков одной пружины клапана между витками другой. Для уменьшения трения клапанный механизм конструктивно имеет вышеупомянутые ролики (роликовый рычаг), которые находятся на толкателях и рычагах привода клапанов.

Для моторов, которые предполагают необходимость периодической регулировки клапанов, прогар клапана часто происходит по причине несвоевременной.

Уменьшение зазора (клапана зажаты) также является недопустимым. . Клапана стучат «на холодную» и/или «на горячую».

И многие задают закономерный вопрос о том, для чего требуется эта процедура и как правильно притереть клапана.

Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана . Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу.

Далее мы рассмотрим, как самому регулировать клапана, так как сегодня машин без гидрокомпенсаторов на дорогах еще очень много.

Как самому сделать рассухариватель клапанов. . Она в свою очередь фиксируется на стержне клапана тарелкой и сухарями.

Материалы: http://krutimotor.ru/klapan-grm/