Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что толкает клапана в двигателе

  • 1 Паровые машины
  • 2 Двигатель внутреннего сгорания
  • 3 Другое применение
  • 4 Галерея
  • 5 См. также
  • 6 Примечания

Термин впервые появился как часть клапанного механизма паровой машины Томаса Ньюкомена, предшественника парового двигателя. Первые двигатели Ньюкомена имели механические клапаны, но в течение нескольких лет, с 1715 года, эта задача была автоматизирована. Двигатель получил вертикальный стержень, регулируемые блоки или «толкатели» крепились к этому стержню и, с перемещением поршня вверх и вниз, толкатели прижимают длинные рычаги или «рога», прикреплённые к клапанам двигателя. [1] Подобным образом работали и другие паровые машины. [2]

Устройство газораспределительного механизма состоит из:

  • одного или более распределительных валов;
  • впускные клапаны с пружинами, направляющими втулками и крепежами;
  • выпускные клапаны с пружинами, направляющими втулками и крепежами;
  • привод распредвала;
  • толкатели;
  • штанги;
  • коромысла;

Распределительный вал 4-х тактного двигателя внутреннего сгорания

Распредвал ДВС делается из стали высокой прочности с дополнительной закалкой или отливается из чугуна. На распределительном вале присутствуют опорные шейки и кулачки. Кулачки занимаются тем, что создают, именно, физическое давление на клапаны, от чего зависит порядок работы ДВС.

С торца распредвал оснащается цепной звездочкой для цепи (в случае, если двигатель с цепной передачей).

Распредвал ДВС вставляется в подшипник качения, который, в свою очередь, устанавливается на головке блока цилиндров. С торца корпуса подшипника устанавливается упорный фланец, который предупреждает осевой люфт (смещение по длине вала).

Толкатели

Толкатель относится к промежуточной детали, который передает усилие штангам клапана от кулачков распредвала. Толкатели, как и вал, изготавливаются из стали высокой прочности или отливкой чугуном.

Виды толкателей клапанов:
  1. Грибовидные.
  2. Роликовые.
  3. Цилиндрические.

Толкатели осуществляют движение в специальных направляющих блока цилиндров или в корпусах прикрепленных к блоку.

Штанги

Штанги клапанов — это, также, промежуточные звенья, которые передают физическое усилие коромыслам от толкателей. Штанги — это пустотелые цилиндрические стержни с наконечниками из стали.

Материал для изготовления штанг клапанов — алюминиевый сплав. Штанги соединяются с толкателями и с коромыслами.

Коромысло или рокер ГРМ

Коромысло, он же рокер — это тот элемент в составе ГРМ, который толкает клапан, то есть является рычагом привода клапана. По виду, коромысло — это рычаг с разными длинами плеч, устанавливается на ось.

Материал для изготовления коромысел / роликовых рокеров — сталь высокой прочности. Монтируется коромысло в спецвтулку на оси, которая крепится на ГБЦ. Для уменьшения трения в паре коромысло-ось, между ними устанавливается защитная втулка.

Впускные и выпускные клапаны

Функция впускного клапана — подавать топливно-воздушную смесь (ТВС) в рабочую камеру сгорания цилиндра, а выпускного — выводить выхлопные газы.

Конструкция клапана проста, состоит из стержня и плоской головки, скошенной под углом 45 градусов. Диаметр головки в несколько раз больше диаметра стержня клапана.

Диаметр головки впускного клапана несколько больше диаметра головки выпускного клапана, потому что объем выхлопных газов больше объема подаваемой ТВС.

Место установки клапанов ГРМ — головка блока цилиндров. Клапан монтируется в седло, установленное в ГБЦ. Материал из которых делается седло клапана — жаропрочный чугун.

Материал впускного клапана — сталь с покрытием хрома (Cr).

Материал выпускного клапана — жаропрочная сталь.

В верхней части цилиндрического стержня клапана создан паз по периметру для установки сухарей, которые фиксируют пружину. Потому как клапан сам подняться не может, после того, как его опустил вниз кулачок распредвала. Для возврата клапана в исходное положение, на стержень клапана надеваются внутренняя и наружная пружины, которые фиксируются шайбами, сухарями в специальный паз. Подробнее об этом смотрите на видео этой статьи.

Клапаны движутся по направляющим втулкам, которые изготавливаются из стали или чугуна. Направляющие втулки соединены с ГБЦ.

Одним из элементов устройства ГРМ, который обеспечивает непопадание масла в цилиндр является колпак. Колпаки изготавливаются из резины, которая выдерживает агрессивную среду и быстро не изнашивается. Колпаки устанавливаются между стержнем клапана и направляющей втулкой.

Читать еще:  Что такое двигатель ej204

В новых автомобилях, в основном, монтируют 16-ти клапанные двигатели внутреннего сгорания. Для каждого цилиндра устанавливаются по 2 клапана впуска и по 2 клапана выпуска.

Привод распредвала

Скорость вращения коленчатого вала ДВС в два раза больше вращательной скорости распределительного вала. Передача вращения от коленвала распредвалу ДВС осуществляется ремнем ГРМ или металлической цепью.

Один рабочий цикл равен одному впуску и одному выпуску клапанами, это происходит за один оборот распредвала, то есть за два оборота коленвала.

Сразу скажем, что гнет клапана в основном при встрече поршня с клапаном. В большинстве случаев это происходит при обрыве ремня ГРМ. Ведь именно ремень синхронизирует вращение коленвала и распредвала, соответственно ход поршней и ход клапанов. При обрыве ремня поршень идет вверх, а клапан может идти вниз, в итоге может произойти такая неприятность, как на фото ниже.

Но не все двигатели ВАЗ-2110 гарантированно гнут клапана при обрыве ремня. В основном этой проблемой страдает 16-клапанный инжекторный двигатель рабочим объемом 1.5 литра. Индекс этого мотора ВАЗ-2112. На двигателе 1.6 литра с 16 клапанами конструкторы «Автоваза» в днище поршней предусмотрели специальные выемки для клапанов, на случай обрыва ремня. Смотрим фото поршня с выемками далее.

Роликовые толкатели клапанов

Толкатели данного типа бывают двух основных видов:

  • Торцевые;
  • Рычажные.

В первом случае толкатель выполнен в виде цилиндрического стержня, в нижней части которого через игольчатый подшипник установлен стальной ролик, а в верхнем торце предусмотрено углубление (пята) под штангу. Во втором случае деталь выполнена в виде рычага с одной опорой, на плече которого установлен ролик и находится углубление под штангу.

Устройства данного типа наиболее широко применяются в моторах с нижним расположением распределительного вала, на новых силовых агрегатах они практически не встречаются.

Почему гнутся клапаны?

  • Почему гнутся клапаны?
  • 1. Принцип работы клапанов
  • 2. Причина, по которой гнутся клапаны
  • 3. Почему рвется ремень, и как от этого защититься
  • 4. Есть ли клапаны, которые не могут погнуться?
  • 5. Как узнать, гнутся ли клапаны на двигателе

Клапаны являют собою неотъемлемую часть газораспределительного механизма транспортного средства. Следует заметить, что эти устройства являются достаточно важными, так как именно ними обеспечивается выпуск отработанных газов, создается компрессия при воспламенении и впрыске топлива в цилиндрах двигателя. Современные двигатели предусматривают разные варианты их установок.

  • 1. Принцип работы клапанов
  • 2. Причина, по которой гнутся клапаны
  • 3. Почему рвется ремень, и как от этого защититься
  • 4. Есть ли клапаны, которые не могут погнуться?
  • 5. Как узнать, гнутся ли клапаны на двигателе

1. Принцип работы клапанов

Клапана являются достаточно простым устройством, поэтому принцип их работы не будет сложным даже для новичка. В действие их приводит распределительный вал, который расположен вверху в головке блока. При помощи данного устройства клапаны открываются и закрываются. Распредвал раскручивается и специальными овалами нажимает на клапан, который, в итоге, открывается. Когда вал перестает нажимать, клапан закрывается. Распределительный вал работает на цепной или ременной передаче, которая руководствуется работой коленчатого вала автомобиля.

2. Причина, по которой гнутся клапаны

Важно заметить, что ситуация, когда гнутся клапаны, не зависит от того, какое количество клапанов имеется в двигателе. Причина неисправности достаточно проста: происходит обрыв цепи или ремня газораспределительного механизма. Сама цепь рвется довольно редко, так как в большинстве случаев она вытягивается, а зацепные звездочки просто перескакивает.

Распредвал резко остановится, когда произойдет обрыв. Коленвал же будет продолжать толкать поршни. Таким образом, те клапаны, которые топятся в камере сгорания, и те поршни, которые идут вверх, будут встречаться в верхней точке, и поршни, обладающие достаточно большой энергией, будут ломать и гнуть клапаны. Устранение данной поломки будет достаточно дорогостоящим, так как необходимо будет вытягивать из мотора все загнутые элементы. Кроме того, пострадать может и сама головка блока, в случае чего необходимо будет производить ее замену.

Читать еще:  Что такое магнитопровод асинхронного двигателя

3. Почему рвется ремень, и как от этого защититься

Самой распространенной причиной является обыкновенное несоблюдение предписания в соответствии с заменой ремня от производителя устройства. Зачастую, когда транспортное средство на гарантии, замена произойдет успешно, но когда автолюбитель желает самостоятельно обеспечивать работоспособность своего автомобиля, могут возникнуть большие неприятности, если сэкономить на замене данного устройства.

Из строя может выйти и помпа. Некоторые модели автомобилей предусматривают зацепление устройства в ремне, а когда оно выйдет из строя, то систему просто заклинивает, вследствие чего ремень протирается за считанные часы. Некачественный ремень также служит первопричиной неисправности. Именно поэтому необходимо брать качественные, хотя и дорогостоящие детали. Также может прийти в негодность распределительный вал. Если он изготовлен из металла, можно сразу сказать, что такой элемент будет неисправен через какой-то промежуток времени, который, конечно же, практически невозможно предугадать. Плюс ко всему из строя могут выйти и натяжные ролики системы газораспределительного механизма. Они попросту отваливаются или заклинивают, вследствие чего происходит слет или прорыв ремня, и клапаны гнутся.

Есть лишь один способ этого избежать. Необходимо попросту соблюдать инструкцию и вовремя менять ремень, натяжные ролики и другие элементы данной системы, которые производители прописывают по регламенту. Все детали необходимо приобретать лишь в качественных автомобильных магазинах и сервисах, которые являются официальными дилерами.

4. Есть ли клапаны, которые не могут погнуться?

Такие варианты существуют в современном автомобильном мире, но они встречаются очень редко. Раньше существовали отечественные приспособления, которые вообще раньше не знали такой беды. К сожалению, сейчас таковых практически нет. Тем не менее, можно прибегнуть к решению проблемы с помощью тюнинга силовых агрегатов. Суть достаточно проста: вместо обычных поршней устанавливаются варианты с выемками сверху. Способ является достаточно действенным, так как в случае обрыва клапаны будут опускаться в эти ямки, и поломка будет предупреждена. Автомобилисту лишь потребуется установить новый ремень, а также произвести синхронизацию распределительного и коленчатого вала автомобиля.

Тем не менее, не всегда такой способ является действенным. Все дело в том, что такие поршни будут способствовать утере части мощности двигателя внутреннего сгорания, потому что такой поршень будет более тяжелым, чем обыкновенный поршень, что повлияет на силу сжатия. Именно поэтому не все автомобилисты признают и прибегают к использованию такого способа.

5. Как узнать, гнутся ли клапаны на двигателе

Множество автомобилистов задаются вопросом о том, каким образом можно отличить гнущийся клапан от негнущегося, или как определить работоспособность клапана. К сожалению, ответа на этот вопрос нет, так как визуальному определению неисправности клапаны не подлежат. Нигде нет никаких упоминаний и надписей, пометок, которые привели бы к постигаемой истине. Конечно же, можно заехать в официальную мастерскую, где мастера проверят оборудование, что, конечно же, будет довольно дорогим удовольствием. Желательно каждые 20-30 тыс. км пробега делать диагностику своего транспортного средства, где и будет определяться неработоспособность подобных элементов.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Принцип работы гидрокомпенсатора

Основных этапов несколько. Изначально кулачок развернут к компенсатору тыльной стороной, оставляя зазор.

  1. Под действием пружины плунжер начинает выходить из втулки, образовывая полость для поступления масла через отверстие в корпусе. Масло набирается подобно медицинскому шприцу. Палец упирается в распределительный вал.
  2. При достаточном объеме масла пружина закрывает шариковый клапан, перекрывая масляный канал. Зазор исчезает.
  3. При повороте кулачка гидрокомпенсатор перемещается вниз. Давление через несжимаемую жидкость передается на головку клапана, открывая его. Часть жидкости выходит.
  4. Снова пружина поднимает палец, полость заполняется маслом, кулачок входит в активную фазу действия. Таким образом процесс повторяется, регулировка проводится автоматически.

Очевидно, что работа всей системы зависит от качества масла. Оно не должно быть слишком вязким и холодным, так как затрудняется его поступление через каналы. Необходимо следить за давлением масла и своевременно устранять протечки.

Если рассматривать конкретно гидротолкатели, то процесс работы может незначительно меняется. Масляный насос, создавая давление маслом, увеличивает упругость возвратной пружины шарика-клапана, запирая его. Кулачок толкает гидроопору, она давит на крышку, уменьшая потери давления. Поэтому гидротолкатели являются самой экономичной моделью.

Читать еще:  Что такое кулер дизельного двигателя

Зачем нужна регулировка клапанов и как от нее избавиться?

Добро пожаловать!
Регулировка клапанов – большинство людей конечно же знают что это за процесс и для чего его нужно регулярно производить на некоторых автомобилях к примеру на «Классике», но есть такие люди которые об этом не знают ничего и хотят разобраться в этом вопросе, поэтому специально для таких людей была подготовлена данная статья из которой вы многое узнаете. А если вам станет что то непонятно то в таком случае напишите комментарий с вашим вопросом в самом низу сайта и мы в ближайшее время на него ответим.

Примечание!
А ещё в дополнение в конце статьи вас ждёт интересный видео-ролик, благодаря которому вы многое для себя поймёте в регулировки клапанного привода!

Для чего нужно регулировать клапана?

Их регулировка нужна для того, чтобы машина устойчивее работала как на высоких так и на низких оборотах двигателя. Потому что как правило из-за неправильной регулировки клапанов, зазоры которые должны быть между кулачком распредвала и самим клапаном нарушаются, что приводит к слишком сильному открытию клапана при работе двигателя и вследствие чего в цилиндре произойдёт разгерметизация которая в свою очередь может пагубно сказаться на ресурсе двигателя.

Примечание!
В том случае если зазор между седлом клапана и боковыми частичками цилиндра стал очень большим (см. фото ниже, там этот зазор отмечен), то в этом случае может произойти прогорание клапана, а так же если при этом ход у поршня очень большой тогда может произойти встреча клапанов с самим поршнем при работе двигателя. Поэтому регулировку клапанов нужно производить периодически и с особой тщательностью, так как неправильно выставленные зазоры при регулировки могут опять пагубно повлиять на ресурс мотора!

Как будут работать клапана при неправильно выставленном зазоре?

В этом случае как говорилось раньше работа клапанов нарушается, в связи с этим клапана начинают либо открываться чуть больше чем это положено, либо начинают находится в постоянно открытом положении из-за чего герметизация в цилиндре пропадает, для наглядности посмотрите фото ниже на котором нарушена регулировка клапанов и в связи с чем клапан находится в постоянно открытом режиме.

Как избавится от регулировки клапанов?

Некогда не задавались вопросом: «Почему к примеру на 16-клапанной приоре, не надо регулировать клапана?» А все дело в том, что в двигателе приоры вместо «Толкателя» за счёт которого кулачок распределительного вала толкает клапан, стоят «Гидро-компенсаторы» которые в свою очередь за счёт высокого давления масла находят оптимальный зазор между кулачком и самим «Гидро-компенсатором» клапана и в связи с этим клапана всегда работают при оптимальных зазорах.

Примечание!
Кстати «Гидро-компенсаторы» можно установит практически на любой автомобиль в связи с чем о регулировки клапанов вы можете забыть, но есть одно Но! «Гидро-компенсаторы» можно устанавливать лишь на автомобили в которых «Газо-Распределительный Механизм – он же ГРМ» состоит из распредвала, коленвала, а так же клапанов и поршневой группы – по сути это основная часть автомобилей!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector