Причини несправностей впускних та випускних клапанів
Усі чотиритактні автомобільні двигуни працюють завдяки точно налаштованій системі газорозподілу. Газорозподільний механізм включає розподілвал та систему його приводу, гідрокомпенсатори чи важелі, клапанні пружини, напрямні втулки клапанів, маслознімні ковпачки та впускні та випускні клапани. Купити будь-який елемент ГРМ можна у каталозі магазину Avto100.
Роль клапанів ГРМ у двигуні
Робочий процес у камері згоряння чотиритактного двигуна складається з чотирьох робочих тактів:
- такт впуску;
- такт стиснення;
- робочий такт;
- такт випуску.
На першому такті у камеру згоряння необхідно подати чітко визначену дозу паливоповітряної суміші. На другому такті потрібно забезпечити виняткову герметичність камери згоряння, аби процес згоряння пального відбувся контрольовано. Третій такт передбачає подачу іскри на свічки запалювання та згоряння суміші (вибух), а на четвертому такті відпрацьовані гази мають бути виведені з камери згоряння у максимальному обсязі.
Впускні та випускні клапани, ціна яких залежить від моделі двигуна, відповідають за найголовніші процеси у камері згоряння та виконують наступні функції:
- Герметизація камери згоряння, збереження сталої компресії в циліндрі.
- Забезпечення дозування паливоповітряної суміші.
- Виведення відпрацьованих газів у випускний колектор.
- Продування камери згоряння та очищення від вихлопних газів для нового робочого циклу.
Якщо хоча б одна з цих функцій буде виконуватись некоректно, двигун не зможе отримувати достатньо енергії для виробляння номінальної потужності. Тобто, будь-яка неточність у роботі випускного чи впускного клапана призводять як мінімум до втрати потужності, перевитраті пального та некоректної роботи двигуна.
Принцип роботи клапанів двигуна, конструкція
Головка блока циліндрів у сукупності з поршнем та стінками гільзи у блоці циліндрів утворюють камеру згоряння. В ній і відбувається перетворення теплової енергії в механічну завдяки згорянню палива. Суміш повітря та пального потрапляють у камеру згоряння через впускний колектор, а дозує робочу суміш впускний клапан.
Впускні клапани повинні регулярно та вчасно відкриватись та герметично закриватись. Так само як і випускний клапан повинен вчасно виводити відпрацьовані гази у вихлопну систему, після чого герметично закриватись. За точність роботи клапанів відповідає розподільний вал, який тисне кулачками на торець відповідного клапана (через важіль або гідрокомпенсатор), та відкриває і закриває його у потрібний момент.
Клапан, впускний, чи випускний, складається з декількох основних елементів:
- Тарілка клапана. Це кругла пласка частина, яка є також елементом камери згоряння. Тарілка має верхню конусну кромку, що щільно прилягає до сідла клапана у головці блока і відіграє вирішальну роль в ущільненні камери згоряння.
- Шток клапана. Передає зусилля від розподільного вала на тарілку клапана, примушуючи її відкриватись під дією зусилля кулачка вала, та закриватись під дією зворотної пружини клапана.
- Сухарі клапана. Мають конусну конструкцію та виглядають як два напівконуси, що фіксують утримуючу шайбу на штоку клапана. Пружина клапана навантажує упорну шайбу та передає зусилля на шток через сухарі.
Також до складу клапанної групи входить напрямна втулка, запресована у головку блока, яка утримує та спрямовує клапан під час роботи. А також сальники клапанів, які відповідають за змащення та обмеження потрапляння оливи у камеру згоряння.
Матеріали виготовлення клапанів двигуна
Впускні та випускні клапани працюють в умовах високого тиску, високих температур та сильного механічного навантаження. Від матеріалів клапанів вимагається не тільки збереження цілісності тарілки та штоку клапана, але й збереження геометричної форми, тобто герметичності у зачиненому положенні. При цьому інженери враховують не тільки різну робочу температуру впускних та випускних клапанів, а і їх вагу.
Кожний виробник клапанів намагається вдосконалити сплави, з яких виготовлюють клапани, а на деякі навіть наноситься керамічне покриття для зменшення зношування. Так, впускні клапани, які працюють при температурі близько 300-400 градусів, найчастіше виготовлені з низьколігованих та високолігованих сталей, які містять до 9% хрому.
Експерти магазину Avto100, де можна вибрати та купити впускні та випускні клапани і сухарі, відзначають, що найпопулярніші бренди використовують запатентовані суміші сплавів з включенням нікелю, хрому, молібдену тощо. Найбільший попит спостерігається на клапани від компаній FRECCIA, BGA, KOLBENSCHMIDT.
Підібрати правильний комплект клапанів та сухарів до конкретного двигуна у каталозі магазину швидко та просто можна за VIN-кодом автомобіля, помістивши його у відповідне поле. Крім того, система пошуку запчастин Avto100 підтримує підбір за роком випуску автомобіля, типом двигуна та комплектацією, які потрібно ввести у відповідну форму.
