Пространства имён
Варианты
Действия

Клапаны

Материал из Энциклопедия журнала "За рулем"
Перейти к: навигация, поиск
Клапаны 28.jpg

Для работы четырехтактного ДВС требуется как минимум по два клапана на цилиндр — впуск- ной и выпускной. В настоящее время применяются клапаны тарельчатого типа со стержнем (рис. 2.28). Для улучшения наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается больше, чем у выпускного. Седла клапанов изготовленные из чугуна или стали, запрессовываются в головку блока цилиндров. При работе двигателя клапаны подвергаются значительным механическим и тепло- вым нагрузкам, поэтому для их изготовления применяются специальные сплавы. Иногда для улучшения охлаждения клапанов высокофорсированных двигателей применяют кла- паны с полым стержнем, который заполняется натрием. Натрий при рабочих температу- рах плавится и в расплавленном виде перетекает внутри клапана, перенося тепло от бо- лее нагретой тарелки клапана к стержню. Для лучшей очистки рабочей фаски от нагара и равномерной теплопередачи иногда применяются различные механизмы для вращения клапана. ГРМ могут быть нижнеклапанными и верхнеклапанными, но в современных двигателях используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке ци- линдров. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную же- сткость для гарантированного закрытия клапана при работе, но жесткость пружины не должна быть чрезмерной, чтобы не уве- личивать ударной нагрузки на седло клапа- на. Иногда для уменьшения возможности резонансных колебаний используются пру- жины уменьшенной жесткости, но на один клапан устанавливается по две пружины. При использовании двух пружин они долж- ны быть навиты в разные стороны, чтобы не произошло заклинивания клапана в слу- чае поломки одной из пружин и попадания ее витка между витками другой пружины. Для снижения потерь на трение в ГРМ сей- час широко применяются ролики, разме- щаемые на рычагах и толкателях привода клапанов (рис. 2.29а, б).


При открытии (опускании) впускного клапана через кольцевой проход между тарелкой клапана и седлом проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) и заполняет цилиндр. Чем больше будет площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, а следова- тельно, и выходные показатели этого цилиндра при рабочем ходе будут выше. Для лучшей очистки цилиндров от продуктов сгорания желательно также увеличить диаметр тарелки вы- пускного клапана. Размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, вы- полненной в головке цилиндров. Лучшее наполнение цилиндров и их очистка обеспечивают-

ся при ис поль зо ва нии боль ше го, чем два, чис ла кла па нов на один ци линдр. Боль шин ст во со - временных двигателей имеет по два впускных и по два выпускных клапана на цилиндр (рис. 2.30), хо тя встре ча ют ся трех кла пан ные (два впу ск ных и один вы пу ск ной) си с те мы и пя ти кла пан ные (три впу ск ных и два вы пу ск ных). Впервые четыре клапана на цилиндр были использованы еще 1912 г. на двигателе авто- мо би ля Peugeot Gran Prix. Ши ро кое ис поль зо ва ние та кой схе мы на се рий ных лег ко вых ав то - мо би лях на ча лось толь ко в 1970-е гг. Сей час ГРМ с че тырь мя кла па на ми на ци линдр ста ли пра к ти че ски стан дарт ны ми для дви га те лей ев ро пей ских и япон ских лег ко вых ав то мо би лей. Не ко то рые из дви га те лей Mercedes име ют по три кла па на на ци линдр, два впу ск ных и один вы пу ск ной, с дву мя све ча ми за жи га ния (по од ной с ка ж дой сто ро ны от вы пу ск но го кла па на) (рис. 2.31). Дви га те ли не ко то рых ав то мо би лей груп пы Volksvagen-Audi и ряд япон ских дви га - те лей ис поль зу ют пять кла па нов на ци линдр (три впу ск ных и два вы пу ск ных), но при та ком чис ле кла па нов зна чи тель но ус лож ня ет ся их при вод.


Рис. 2.29. Замена трения скольжения трением качения путем применения в клапан- ном механизме роликов дает возможность уменьшить потери на привод клапанов

Рис. 2.30. Четырехклапанная камера сго- рания. Применение газораспределитель- ного механизма с четырьмя клапанами на цилиндр в дизельном двигателе


Рис. 2.31. Трехклапанный ГРМ. Компания DaimlerChrysler утверждает, что ГРМ с дву- мя впускными, одним выпускным и двумя свечами зажигания обеспечивает незна- чительное количество вредных веществ в отработавших газах

Рис. 2.32 а. Конструктивные варианты привода клапанов: а — привод клапанов с по- мощью штанг при нижнем расположении распределительного вала; б — привод клапанов рычажным толкателем; в — привод клапанов двумя коромыслами от одно- го кулачка верхнего распределительного вала; г — непосредственный привод от рас- пределительного вала через толкатель при верхнем расположении клапанов; ОНV — верхнеклапанная схема с нижним распределительным валом; OHC — верхнее расположение распределительного вала; DOHC — схема с двумя распределительными валами верхнего расположения

Рис. 2.32 б. ГРМ двигателя ЗМЗ-4063: 1 — поршень; 2 — прокладка головки блока цилиндров; 3 — впускной клапан; 4 — впускной трубопровод; 5 — головка блока цилиндров; 6 — рас- пределительный вал впускных клапанов; 7 — гидротолкатели; 8 — распределительный вал выпускных клапанов; 9 — крышка головки блока цилиндров; 10 — масломерный щуп; 11 — выпускной коллектор; 12 — выпускной клапан

Клапан



Назад

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