Клапан в машине: Клапаны, устройство и назначение клапана

Содержание

Клапаны, устройство и назначение клапана

Кла́пан — это устройство, предназначенное для открытия, закрытия, а также регулирования потока горючей смеси, которая попадает в цилиндры двигателя и выпуска отработавших газов.

Для нормальной работы четырехтактного двигателя требуется, как минимум, по два клапана на каждый цилиндр — впускной клапан и выпускной клапан. В данный момент широкое распространение получили клапаны тарельчатого типа со стержнем. Для качественного наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается немного больше, чем у выпускного.

Из чего изготавливают клапана

Седла клапанов изготавливаются из чугуна или стали, затем запрессовываются в головку блока цилиндров. Клапаны во время работы двигателя подвержены значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому необходимо подбирать специальный сплав для изготовления детали.

Клапана для высокофорсированных двигателей должны хорошо охлаждаться, поэтому в них применяют клапаны с полым стержнем, с наполнением натрия внутри. При достижении рабочей температуры натрий плавится и начинает перетекать от тарелки клапана, к стержню равномерно распределяя тепло. Для равномерности теплопередачи и уменьшения нагара на фасках клапана применяют механизмы вращения клапана.

Виды ГРМ

Существуют следующие виды газораспределительных механизмов: нижнеклапанный ГРМ и верхнеклапанный ГРМ. Сегодня, на современных автомобилях, используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров.

Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью клапанной пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость (оптимальную, чтобы не увеличивать ударную нагрузку на седло клапана) для гарантированного закрытия клапана во время работы.

Чтобы снизить потери на трение в ГРМ применяют ролики, которые установлены на рычагах и толкателях привода клапанов. Применение роликов в клапанном механизме заменяет трение скольжения, на трение качение, что значительно уменьшает потери на привод клапанов.

При открытии впускного клапана проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) наполняя цилиндр двигателя. Чем больше площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, что приводит к повышению выходных показателей цилиндра при рабочем ходе. Для улучшения очистки цилиндров от продуктов сгорания увеличивают диаметр тарелки выпускного клапана. Правда, размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Многое также зависит от регулировки клапанов.

Применение четырех клапанов на цилиндр началось еще в 1912 г. на двигателе автомобиля PeugeotGranPrix. Широкое использование такой схемы в серийном производстве легковых автомобилях началось только в конце 1970-х гг.

Сегодня ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей.

Mercedes выпускает двигатели, которые имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).

Существует практика использования даже 5 клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). Такой технологией практикует автомобильная группа Volksvagen-Audi, но при этом значительно усложняется привод клапанного механизма.

Ошибка

Автомобиль — модели, марки
Устройство автомобиля
Ремонт и обслуживание
Тюнинг

Аксессуары и оборудование
Компоненты
Безопасность
Физика процесса

Новичкам в помощь
Приглашение
Официоз (компании)
Пригородные маршруты

Персоны
Наши люди
ТЮВ
Эмблемы

Личные инструменты

Представиться системе

Инструменты

Спецстраницы

Пространства имён

Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

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.

Три признака того, что у вашего автомобиля проблемы с клапанами

В настоящее время вы редко слышите о проблемах с клапанами в автомобилях, потому что в современных двигателях с верхним расположением распредвала меньше компонентов, которые могут выйти из строя и вызвать проблемы. В прошлом несколько компонентов, таких как негидравлические подъемники, толкатели, пружины и сами клапаны, могли выйти из строя.

Возможно, вы слышали выражение «заменить клапана», потому что старые автомобили часто нуждались в регулировке клапанов. Если у вас более старый автомобиль, у вас все еще могут быть некоторые из этих проблем, но клапанные механизмы современных автомобилей практически безотказны.

Поскольку в современных автомобилях такие проблемы встречаются редко, многие люди не сразу распознают симптомы неисправности клапанов. Вот некоторые из признаков того, что вам необходимо проверить клапанный механизм.

Тикающие или хлопающие звуки

Тикающие или хлопающие звуки — это наиболее распространенные типы шумов, которые вы слышите, когда у вас возникают проблемы с клапанами.

Много раз вы будете слышать это тиканье, прежде чем заметите другие проблемы. Этот шум становится громче и быстрее по мере увеличения оборотов двигателя. Обычно это означает, что некоторые компоненты клапанного механизма либо изношены, либо не выровнены, либо что ваш двигатель в целом не получает достаточного количества смазки.

Большинство автомобилей оснащены гидравлическими подъемниками, и эти подъемники нуждаются в постоянной смазке и поддержании давления на точном уровне. Если давление немного снижено, это увеличивает люфт или чрезмерное движение в клапанном механизме.

Синий дым из выхлопной трубы

Синий дым — это классический признак общей неисправности двигателя, и его нельзя игнорировать. Хотя синий дым не является результатом проблем с клапанами, он является одним из наиболее распространенных признаков, особенно в сочетании с тикающими и хлопающими звуками.

При износе направляющих и уплотнений клапанов масло попадает в камеру сгорания и сгорает вместе с топливом. Вы также заметите, что уровень масла постоянно падает, или вам нужно часто доливать масло, и вы исключили любые утечки.

Как правило, количество синего дыма, которое вы видите при выходе из строя направляющей клапана и уплотнения, довольно мало и едва заметно. Если вы извергаете большое количество дыма, то у вас могут быть более серьезные проблемы, такие как изношенные или поврежденные поршневые кольца. Лучше всего, чтобы профессиональный механик проверил ваш двигатель, когда у вас возникла эта проблема.

Потеря мощности двигателя

Другим признаком проблем с клапанами является частое снижение мощности и производительности двигателя. Клапаны сконструированы таким образом, чтобы идеально входить в свои седла и обеспечивать очень небольшую свободу действий. Если ваши направляющие и уплотнения клапана протекают, масло может скапливаться на верхней части клапана и вызывать потерю седла или образование зазора. Это может вызвать проблемы со сжатием, что приведет к плохому сгоранию и потере мощности.

Прогоревшие клапаны — еще одна проблема, усугубляющая проблемы с питанием. Когда клапан сгорает, он может терять материал и даже иметь большие отверстия, через которые выходят газы и снижается компрессия. Сгоревшие клапаны могут быть вызваны многими причинами, но одной из наиболее распространенных причин является игнорирование протекающих уплотнений и направляющих или неспособность устранить другие проблемы с компрессией. Объедините эти проблемы с системой охлаждения или проблемой EGR (рециркуляция отработавших газов), и вы, скорее всего, сожжете клапаны.

Не следует игнорировать проблемы с клапанами, потому что в будущем они могут обернуться еще более серьезными и дорогостоящими проблемами. Однако их легко предотвратить или, по крайней мере, отсрочить, при правильном обслуживании двигателя. Регулярно меняйте масло и своевременно устраняйте любые другие проблемы с двигателем.

Поскольку эти признаки также могут быть предупреждением о том, что происходит что-то более серьезное, вам следует обратиться к специалисту для осмотра двигателя. В White’s Automotive Center работают технические специалисты, сертифицированные ASE, которые хорошо разбираются во всех видах ремонта автомобилей и могут помочь определить точную причину и решение проблемы.

Как ухаживать за автомобилем: впускные и выпускные клапаны

Связаться с нами Получить предложение

Клапаны двигателя маленькие, но они играют огромную роль в обеспечении бесперебойной работы автомобиля. Если есть проблема с клапанами, например, погнутые или прогоревшие клапаны, ее необходимо устранить немедленно, чтобы предотвратить повреждение двигателя.

Каковы симптомы неисправного выпускного или впускного клапана? Сколько будет стоить ремонт погнутых или прогоревших клапанов? Продолжайте читать, чтобы узнать ответы на эти и другие вопросы.

Что такое забор и выпускные клапана?

Впускной и выпускной клапаны являются последним компонентом системы клапанов. Они изготовлены из закаленного металла, который должен выдерживать экстремальные условия камеры сгорания.

Впускной и выпускной клапаны регулируют поток газов через камеру сгорания. Впускные клапаны пропускают воздух, а выпускные выпускают воздух.

Они имеют форму тонкого штока, ведущего к более плоской поверхности, причем впускные клапаны часто больше выпускных. Каждый клапан предназначен для перемещения только вверх и вниз, а не из стороны в сторону.

Когда клапан закрыт, он плотно прилегает к седлу клапана, чтобы остановить поток воздуха. Но когда он открыт, он отделяется от седла клапана, пропуская воздух.

Во многих современных двигателях каждый цилиндр имеет два впускных и два выпускных клапана на цилиндр.

Связанный контент:

Как ухаживать за автомобилем: кондиционер

5 распространенных ошибок при обслуживании автомобиля, которых следует избегать

Как ухаживать за автомобилем: система подвески

Как ухаживать за автомобилем: коробка передач

Как ухаживать за автомобилем: салонный фильтр

выпускные клапана важны?

Для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания должны произойти четыре события.

Первый такт — такт впуска. Во время такта впуска воздушно-топливная смесь всасывается в камеру сгорания путем открытия впускных клапанов (в двигателях с непосредственным впрыском топливо впрыскивается после всасывания воздуха).

Следующий такт — такт сжатия. И впускной, и выпускной клапаны закрываются, задерживая воздушно-топливную смесь в камере сгорания. Поршень теперь вынужден подниматься вверх, сжимая воздушно-топливную смесь, что делает ее легковоспламеняющейся.

Следующий ход — рабочий ход. Смесь сжатого воздуха и топлива воспламеняется от свечи зажигания. Когда выпускной и впускной клапаны остаются закрытыми, воспламененная смесь быстро расширяется, заставляя поршень возвращаться вниз в цилиндре. Это, в свою очередь, вращает коленчатый вал, который затем через силовую передачу в конечном итоге вращает колеса автомобиля.

Последний такт — такт выпуска. Во время такта выпуска поршень снова начнет двигаться вверх, выталкивая израсходованную смесь через теперь открытый выпускной клапан.

Весь этот цикл происходит около 1250 раз в минуту при движении на скорости по шоссе!

Что может пойти не так

Хотя клапаны могут выйти из строя по ряду причин, два наиболее распространенных типа отказов — это погнутые клапаны и прогоревшие клапаны.

Что вызывает погнутый клапан?

Погнутые клапаны возникают, когда поршень соприкасается с клапанами. Это приводит к тому, что клапан больше не может правильно герметизировать цилиндр.

Многие двигатели являются двигателями с интерференцией, что означает, что поршень перемещается вверх за нижнюю точку, в которой клапаны перемещаются вниз при нормальной работе. Двигатель синхронизируется ремнем или цепью ГРМ через коленчатый вал, который приводит в движение поршни, и распределительный вал, который приводит в движение клапаны.

Столкновение между ними происходит, когда синхронизация нарушается из-за сбоя синхронизации. Например, если ремень ГРМ порвется или перескочит, поршень может соприкоснуться с клапаном, что может привести к погнутому клапану.

Что вызывает прогоревший клапан?

Выпускные клапаны сгорают чаще, чем впускные, потому что обычно они нагреваются примерно на 450 градусов по Фаренгейту.

Почему горят выпускные клапаны? Одной из наиболее распространенных причин прогорания клапана является неэффективное уплотнение между клапаном и седлом клапана. Прогоревшие клапаны возникают, когда клапан больше не может правильно герметизироваться после того, как чрезмерные температуры повредили материал клапана.

Когда это происходит, дымовые газы могут выйти наружу. Эти газы начнут обжигать края клапана, когда они проталкиваются через него. Если проблему не решить, дымовые газы будут продолжать сжигать клапан, вызывая дальнейшее повреждение.

Типичными причинами прогоревших клапанов являются перегрев автомобиля или использование неподходящего топлива.

Каковы признаки погнутых или прогоревших клапанов?

Каждый автовладелец должен знать, как определить признаки погнутых или прогоревших клапанов. Вот некоторые из многих признаков неисправности впускного или выпускного клапана:

Плохая работа двигателя

В двигателе не будет достаточной степени сжатия для нормальной работы, если есть проблема с впускными или выпускными клапанами. Поэтому одним из основных признаков повреждения клапанов является неровная работа двигателя, особенно на холостом ходу. Двигатель не будет таким мощным, если клапан поврежден, поэтому, если ваш автомобиль начинает терять мощность, это признак проблемы с клапаном.

Шум двигателя

Вы также можете услышать постукивание или тиканье в двигателе, если в вашем автомобиле неисправен впускной или выпускной клапан. Шум может стать громче и быстрее, когда автомобиль ускоряется.

Индикатор «Проверьте двигатель»

Индикатор «Проверьте двигатель» может загореться по ряду причин, включая повреждение впускных и выпускных клапанов. Если загорается индикатор проверки двигателя, это не всегда означает, что клапаны повреждены, но это может быть. Вам нужно будет вызвать механика для осмотра вашего автомобиля и диагностики проблемы.

Пропуски зажигания в двигателе

Погнутые или прогоревшие клапаны также могут вызывать пропуски зажигания в двигателе. Это означает, что двигатель может дергаться, глохнуть или колебаться, когда ваш автомобиль находится в движении. Расход топлива вашего автомобиля также может увеличиться, если он пропускает зажигание из-за неисправного клапана.

Вот некоторые из многих признаков неисправности выпускного или впускного клапана. Если вы заметили какой-либо из этих признаков, как можно скорее обратитесь к профессиональному механику.

Можно ли водить машину с неисправным впускным или выпускным клапаном?

Впускной и выпускной клапаны являются важными частями двигателя вашего автомобиля. Если вы подозреваете проблему с впускным или выпускным клапаном, вам не следует садиться за руль автомобиля, пока проблема не будет устранена механиком.

Погнутые или прогоревшие клапаны могут серьезно повредить двигатель, если их не отремонтировать сразу. Чтобы предотвратить это повреждение, важно избегать вождения автомобиля до тех пор, пока клапаны не будут отремонтированы.

Что нужно делается при подозрении на повреждение клапанов?

Первым этапом диагностики при подозрении на повреждение клапанов будет проверка герметичности. Во время этого испытания двигатель вращается до достижения верхней мертвой точки проверяемого в данный момент цилиндра. В это время впускной и выпускной клапаны будут закрыты.

Сжатый воздух впрыскивается в цилиндр через отверстие для свечи зажигания. Способность баллона удерживать давление затем измеряется с помощью манометра. Если обнаружена значительная утечка из корпуса дроссельной заслонки или выхлопной системы автомобиля, клапаны негерметичны.

В некоторых случаях клапаны можно проверить с помощью бороскопа, вставленного в цилиндр. Также может потребоваться снятие клапанной крышки для осмотра клапанного механизма. Если ничего не помогает, может потребоваться снять головку блока цилиндров, чтобы проверить клапаны.

Ваш механик знает, что делать, чтобы диагностировать и устранить проблему. Все, что вам нужно сделать, это рассказать им, какие проблемы вы испытываете с автомобилем. Затем они могут провести тщательный осмотр, диагностировать проблему и произвести все необходимые ремонтные работы.

Сколько стоит ремонт погнутых или прогоревших клапанов?

К сожалению, починить погнутые или прогоревшие клапаны непросто. Замена клапанов — это очень большая работа, требующая разборки двигателя. Поскольку это такая сложная задача, стоимость ремонта клапана может достигать более 5000 долларов США только за работу. Этот ремонт может занять более 35 часов после диагностики.

Эта смета не включает стоимость деталей, что еще больше увеличит общую стоимость ремонта.

Иногда клапаны нужно просто отрегулировать, а не заменить. Это включает в себя регулировку зазора между клапаном и распределительным валом, чтобы двигатель работал плавно. Регулировка клапанов двигателя намного доступнее, чем замена клапанов двигателя. Цена может варьироваться, но регулировка клапанов двигателя обычно стоит несколько сотен долларов.

Примечание:

Поскольку во время этого ремонта двигатель выходит из строя, многие прокладки будут заменены, а многие другие детали часто будут сниматься. Если вы делаете этот ремонт, возможно, самое время завершить другие необходимые ремонтные работы, поскольку, вероятно, будут применяться перекрывающиеся скидки на оплату труда.

Поделитесь этой историей:

Мастер по ремонту RepairSmith — это самый простой способ отремонтировать ваш автомобиль. Впервые владельцы автомобилей могут отремонтировать свой автомобиль на подъездной дорожке или в одном из наших сертифицированных мастерских.

Подпишитесь, чтобы получать советы по техническому обслуживанию, новости и рекламные акции, которые помогут поддерживать ваш автомобиль в отличной форме.

Разное