Причины неисправностей впускных и выпускных клапанов
Все четырехтактные автомобильные двигатели работают благодаря точно настроенной системе газораспределения. Газораспределительный механизм включает распредвал и систему его привода, гидрокомпенсаторы или рычаги, клапанные пружины, направляющие втулки клапанов, маслосъемные колпачки и впускные и выпускные клапаны. Купить любой элемент ГРМ можно в каталоге магазина Avto100.
Роль клапанов ГРМ в двигателе
Рабочий процесс в камере сгорания четырехтактного двигателя состоит из четырех рабочих тактов:
- такт впуска;
- такт сжатия;
- рабочий такт;
- такт выпуска.
На первом такте в камеру сгорания необходимо подать четко определенную дозу топливовоздушной смеси. На втором такте нужно обеспечить исключительную герметичность камеры сгорания, чтобы процесс сгорания топлива состоялся контролируемо. Третий такт предусматривает подачу искры на свечи зажигания и сгорание смеси (взрыв), а на четвертом такте отработанные газы должны быть выведены из камеры сгорания в максимальном объеме.
Впускные и выпускные клапаны, цена которых зависит от модели двигателя, отвечают за главные процессы в камере сгорания и выполняют следующие функции:
- Герметизация камеры сгорания, сохранение постоянной компрессии в цилиндре.
- Обеспечение дозирования топливовоздушной смеси.
- Вывод отработанных газов в выпускной коллектор.
- Продувка камеры сгорания и очистка от выхлопных газов для нового рабочего цикла.
Если хотя бы одна из этих функций будет выполняться некорректно, двигатель не сможет получать достаточно энергии для выработки номинальной мощности. То есть, любая неточность в работе выпускного или впускного клапана приводят как минимум к потере мощности, перерасходу топлива и некорректной работе двигателя.
Принцип работы клапанов двигателя, конструкция
Головка блока цилиндров в совокупности с поршнем и стенками гильзы в блоке цилиндров образуют камеру сгорания. В ней и происходит преобразование тепловой энергии в механическую благодаря сгоранию топлива. Смесь воздуха и топлива попадают в камеру сгорания через впускной коллектор, а дозирует рабочую смесь впускной клапан.
Впускные клапаны должны регулярно и вовремя открываться и герметично закрываться. Так же как и выпускной клапан должен вовремя выводить отработанные газы в выхлопную систему, после чего герметично закрываться. За точность работы клапанов отвечает распределительный вал, который давит кулачками на торец соответствующего клапана (через рычаг или гидрокомпенсатор), и открывает и закрывает его в нужный момент.
Клапан, впускной или выпускной, состоит из нескольких основных элементов:
- Тарелка клапана. Это круглая плоская часть, которая является также элементом камеры сгорания. Тарелка имеет верхнюю конусную кромку, плотно прилегает к седлу клапана в головке блока и играет решающую роль в уплотнении камеры сгорания.
- Шток клапана. Передает усилие от распределительного вала на тарелку клапана, заставляя ее открываться под действием усилия кулачка вала, и закрываться под действием обратной пружины клапана.
- Сухари клапана. Имеют конусную конструкцию и выглядят как два полуконуса, фиксирующие удерживающую шайбу на штоке клапана. Пружина клапана нагружает упорную шайбу и передает усилие на шток через сухари.
Также в состав клапанной группы входит направляющая втулка, запрессованная в головку блока, которая удерживает и направляет клапан во время работы. А также сальники клапанов, которые отвечают за смазку и ограничение попадания масла в камеру сгорания.
Материалы изготовления клапанов двигателя
Впускные и выпускные клапаны работают в условиях высокого давления, высоких температур и сильной механической нагрузки. От материалов клапанов требуется не только сохранение целостности тарелки и штока клапана, но и сохранение геометрической формы, то есть герметичности в закрытом положении. При этом инженеры учитывают не только разную рабочую температуру впускных и выпускных клапанов, но и их вес.
Каждый производитель клапанов старается усовершенствовать сплавы, из которых изготавливают клапаны, а на некоторые даже наносится керамическое покрытие для уменьшения износа. Так, впускные клапаны, которые работают при температуре около 300-400 градусов, чаще всего изготовлены из низколегированных и высоколегированных сталей, содержащих до 9% хрома.
Эксперты магазина Avto100, где можно выбрать и купить впускные и выпускные клапаны и сухари, отмечают, что самые популярные бренды используют запатентованные смеси сплавов с включением никеля, хрома, молибдена и пр. Наибольший спрос наблюдается на клапаны от компаний FRECCIA, BGA, KOLBENSCHMIDT.
Подобрать правильный комплект клапанов и сухарей к конкретному двигателю в каталоге магазина быстро и просто можно по VIN-коду автомобиля, поместив его в соответствующее поле. Кроме того, система поиска запчастей Avto100 поддерживает подбор по году выпуска автомобиля, типу двигателя и комплектации, которые нужно ввести в соответствующую форму.
