Co to jest zawór wlotowy. Kiedy zawór jest uszkodzony

Cóż, kiedy samochód jest nowy - silnik pracuje cicho, nie słychać go nawet przy przyspieszeniu z pełnym "gazem". Ale w miarę upływu czasu - i raz można zauważyć, że od przeszłości „cisza” zniknął, a po otwarciu kaptur można zobaczyć jakieś dudnienie bestię, która publikuje ze zwykłymi śpiewu wyraźnie obrazić ucho dźwięki.
   Hałas silnika jest najczęściej kojarzony z mechanizmem dystrybucji gazu - duże szczeliny i stukanie zawsze sąsiadują ze sobą. Pierwszą rzeczą, która przychodzi na myśl, jest wyregulowanie szczelin w siłowniku zaworu. Często to pomaga, ale czasami po regulacji wydaje się, że pukanie stało się jeszcze silniejsze: jedna lub więcej zaworów nadal stuka. I nie jest jasne, dlaczego: luki są normalne, i wałek rozrządu wygląd dobry. Przyczyna nie wydaje się leżeć na powierzchni, jest gdzieś w środku, ale gdzie? Konieczne byłoby zrozumienie, ale nie ma czasu. Pukanie staje się głośniejsze.
   Fakt, że zawór jest odpowiedzialną częścią, nie trzeba nikomu wyjaśniać. A fakt, że awarie zaworu są nie tylko poważne, ale także niebezpieczne, wielu wie z pierwszej ręki. Są podobne usterki z różnych powodów. I znajdują się wśród nich całkowicie nieoczywiste, tak że podczas napraw nie można ograniczyć się tylko do wymiany wadliwej części.
   Nawiasem mówiąc, w każdym przypadku, zanim coś zostanie naprawione lub zmienione, warto znaleźć przyczynę określonej usterki. W przeciwnym razie ten sam los w niedalekiej przyszłości może objąć zupełnie nowy, po prostu zainstalowany szczegół. Aby tak się nie stało, zaleca się wiedzieć, w jakich warunkach działa.
Jak działa zawór
   Głównym zadaniem zaworów jest kontrolowanie przepływu mieszaniny paliwowo-powietrznej i produktów spalania wprowadzanych do cylindra lub wychodzących z niego. Dlatego przy otwieraniu zaworu zawór musi swobodnie przepuszczać mieszaninę lub gazy, to jest mieć minimalny opór hydrauliczny. Jednocześnie zamknięty zawór musi być szczelny i całkowicie oddzielać wnękę cylindra od układu dolotowego lub wydechowego silnika.
Zawory działają w warunkach silnego nagrzewania z gorących gazów przepływających wokół ich płytek. A jeśli zawór wlotowy jest okresowo chłodzony przez mieszaninę powietrza i paliwa wchodzącą do cylindra, wylot działa w znacznie bardziej surowych warunkach. Otwór na suwie wydechu jest jeszcze bardziej nagrzany przez gorące spaliny, a temperatura jego płyty osiąga 850-900 stopni. C.
   Aby zawory mogą wytrzymywania takich naprężeń termicznych, muszą być wykonane ze stali specjalnych, odpornych na ciepło i stopów o dużej zawartości chromu, niklu, molibdenu i wolframu równa. Materiały te są bardzo drogie, ze względu na którym zawory wydechowe są często wykonane z różnych materiałów: płytki - ze stopu odpornego na ciepło, a pręt - ze stali stopowej. Nawiasem mówiąc, zawory wlotowe i wylotowe różnych silników są bardzo łatwe do odróżnienia: płyty zaworów wydechowych nie mają właściwości magnetycznych.
   Aby zmniejszyć zużycie fazowania w wysokich temperaturach roboczych, często wylewa się je na specjalny stały materiał stellitowy. Mniej powszechnie stosowany zawór chłodzenia sodu: sód, poruszając się we wnętrzu komory zaworu, gdy jest otwierany i zamykany, przenosi ciepło z gorącej płyty do zimniejszego pręta.
   Praktyka pokazuje, że nawet najbardziej zawór żaroodporne jeszcze spalony, jeżeli nie zostały spełnione, a niektóre inne warunki, z których głównym samopoczucie - ciasno w siodle talerzu. Faktem jest, że tylko dobry kontakt zaworu z siodełkiem pozwala niezawodnie usunąć ciepło z ogrzewanej płyty. W końcu siodło jest dość zimne, jest wciskane w korpus głowicy bloku przez ochłodzoną ciecz. Przez siodło dostaje się do 75% całego ciepła docierającego do płyty - bardzo, bardzo znacząca część. Naturalnie, jeśli kontakt z siodełkiem zostanie przerwany, płyta natychmiast zaczyna się przegrzewać. Tak więc, przed wypaleniem, zawór nie trwa długo.
   Wygląda jak reakcja łańcuchowa. Niewielki wyciek z powierzchni między płytą a siodełkiem prowadzi do przebicia gazów. Usuwanie ciepła z płyty w tym miejscu jest nieobecne, a płyta przegrzewa się. Wiotkość rośnie, a wraz z nią temperatura płyty rośnie. Na koniec, materiał zaczyna się rozpadać, nie wpada więcej gorących gazów, a naczynie wadę szybkiego rozprzestrzeniania ile siłownik nie jest całkowicie wyłączony z pracy z powodu braku sprężania.
Jak widzimy, dobre parowanie talerza z siodłem "zabija" jednocześnie "dwie ptactwo z jednym kamieniem": usuwa temperaturę zaworu do akceptowalnego poziomu i zapewnia szczelność. I trudno powiedzieć, co jest ważniejsze. Przynajmniej dla skuteczności samego zaworu, pierwsze jest ważne, a dla silnika jako całości - drugie (dobre właściwości początkowe, charakterystyka mocy, oszczędność).
   Oprócz tych warunków działanie zaworu (otwieranie i zamykanie) powinno być wystarczająco "miękkie" i nie powodować nadmiernego hałasu. Hałas, a dokładniej uderzenie zaworów jest pewnym znakiem awarii, a obciążenia udarowe, które występują podczas stukania, często powodują jeszcze poważniejsze awarie, a nawet awarie zaworów.
Skąd się bierze pukanie?
   Istnieje kilka powodów. Najprostszy jest już wspomniany - duża luka w napędzie. Krzywka wału krzywkowego z tego powodu wpada w popychacz (dźwignia lub wahacz) nie gładko, ale z uderzeniem, które jest tym mocniejsze, tym większa szczelina.
   Co w tym przypadku cierpi przede wszystkim? To, co dostrzega obciążenie uderzeniowe: powierzchnie robocze krzywki i popychacza wałka rozrządu, a także powierzchnia podparcia popychacza i koniec trzpienia zaworu. Często są uszkadzane w formie dołów, które później rozszerzają się i pogłębiają. Ale to się nie kończy. Zawór nie tylko otwiera się od uderzenia, ale również gwałtownie klaszcze, pukaniem. A to oznacza, że obciążenie udarowe podczas zamykania wynika z powierzchni uszczelniającej zaworu i gniazda. Ponadto, w momencie uderzenia podczas lądowania na siedzisku, duże obciążenie rozciągające ze sprężyny działa na trzon zaworu. Długotrwała praca w takich warunkach jest bardzo niebezpieczna: płyta może po prostu oderwać się od pręta lub pręt zawali się w innym słabym miejscu - rowek na krakersy.
   Ale powiedzmy, że luki w napędzie zaworu są normalne, ale pukanie jest nadal słyszalne. Najczęściej powód takiego pukania leży w dużej szczelinie między trzpieniem zaworu a tuleją prowadzącą. Ta sytuacja jest najbardziej typowa dla starych, dość przypominających silniki. Czasami pukanie zaworu związane jest z niekoncentrycznością siedziska i otworem tulei prowadzącej, co jest następstwem przegrzania głowicy urządzenia lub nieprawidłowo wykonanych napraw. W takim przypadku zawór najpierw opiera się na siedzeniu z jedną krawędzią płyty, a dopiero potem całkowicie się toczy w tulei wewnątrz szczeliny. Z tego powodu, zużycie tulei prowadzącej szybko postępuje.
Szybkie zużycie tulei prowadzącej i stukanie zaworu występuje również z innych, bardziej złożonych przyczyn. Na przykład, gdy gniazdo cylindrycznego popychacza zaworu nie jest wyrównane lub jest przekrzywione względem piasty. Podobna wada występuje czasami w silnikach krajowych. Pukanie jest również możliwe dzięki zwiększonym szczelinom w elementach napędowych - w osiach wahaczy, w podnośnikach cylindrycznych popychaczy, a także w łożyskach wałek rozrządu.
   Wszystkie te zapukania są bardzo podobne i dlatego często niemożliwe jest wskazanie konkretnego powodu bez demontażu i ostrożnej rewizji stanu szczegółów. Ale w każdym razie należy pamiętać, że jeśli nastąpi uderzenie, obciążenia w obszarach styku części będą miały charakter szokowy. Z reguły takie uderzenie szybko postępuje, co zagraża nie tylko zużyciu zaworów i związanych z nimi części, ale także ich awarii.
Dlaczego zawór się zepsuł?
   Samo uderzenie może i nie powoduje awarii. Ale w każdym razie ważne jest, aby zrozumieć, dlaczego zawór zaczął stukać? A przyczyny, które sprowokowały pojawienie się pukania, okazują się bardzo ...
   Najczęstsza - analfabeta, nieuwarunkowana i przedwczesna konserwacja silnika. Oczywiście, regulacja szczelin w siłowniku zaworu od przypadku do przypadku jest właściwym sposobem na przyspieszenie zużycia, powodując pukanie, a następnie awarię.
   Bardzo niebezpieczne jest ustawianie zbyt małych szczelin podczas regulacji: gdy silnik pracuje, zawory będą się nagrzewać, ich długość wzrośnie, a gdy szczelina zostanie całkowicie wysunięta, zawory "zawiesią się". A potem luźne lądowanie na siodełku doprowadzi do przegrzania talerzy i wypalenia.
   Częstą przyczyną wypalenia zaworów wydechowych jest zbyt późny zapłon. Zwłaszcza jeśli silnik pracuje przez długi czas przy dużych prędkościach i obciążeniach. Ale wczesny zapłon nie jest również darem dla zaworów, ponieważ temperatura gazów w cylindrze jest w tym przypadku maksymalna. W związku z tym niewłaściwa instalacja taktowania zapłonu powoduje nie tylko utratę mocy i wzrost zużycia paliwa, ale również nieprawidłowe działanie zaworów.
   Użycie złej jakości oleju jest również możliwą przyczyną zużycia tulei i prętów zaworowych. Ponadto olej ten ma właściwość koksowania u dołu prętów zaworowych. Z tego powodu zawór będzie się coraz bardziej zaciskać w tulei, a następnie w ogóle może w nim zacinać się. W końcu dostanie ten sam tłok na płycie z wszystkimi następującymi konsekwencjami.
Osad osadzony na płytach zaworowych (zwłaszcza zaworach wlotowych), na przykład ze względu na zużycie zdejmowalnych pokrywek olejowych, jest również nieszkodliwy. Osiągając stałą grubość, osady węglowe zaczynają się odrywać. Cząstki o dość dużym rozmiarze mogą łatwo dostać się między fazą a gniazdem zaworu. A po tym zły kontakt z siodłem i przegrzanie płyty są nieuniknione.
   Warto zauważyć, że znaczące osady depozytowe na zaworach, powodujące takie problemy, nie zawsze są związane ze zużyciem zdejmowalnych nasadek oleju. Sędzia dla siebie: zwiększone ciśnienie w skrzyni korbowej z powodu wadliwej wentylacji lub zużycia grupy cylinder-tłok może łatwo wycisnąć olej do zaworu płyty poprzez nawet nowy czapki.
   Niektóre "hotheads" wolą odłączyć przewód wentylacyjny skrzyni korbowej filtr powietrza i wyciągnij go gdzieś spod dna samochodu - więc silnik rzekomo "oddycha łatwiej". I nigdy nie przyszło im do głowy, że niektóre tryby w próżni skrzyni korbowej jest tworzony, a kurz jest zasysany do silnika za pomocą węża, nie tylko szybko zanieczyszczają olej i filtr oleju, ale dostaje się do tulei prowadzącej i zawór łodygi. Komentarze, jak to mówią, są zbędne.
   Ale, być może, najpoważniejsze konsekwencje dla zaworów to nieprzestrzeganie terminu wymiany paska rozrządu. W przypadku wielu nowoczesnych silników zawory ulegają odkształceniu w przypadku awarii pasa. Dodajemy również, że próby założenia nowego pasa i na przykład dotarcia do garażu rzadko kończą się bezpiecznie. Zdeformowane zawory za każdym razem, gdy lądują na siodle, doświadczają dużych obciążeń zginających i po 10-15 minutach pracy zwykle się psują. A takim załamaniem zaworu jest co najmniej wymiana tłoka, głowicy bloku, korbowodu.
   Cała seria problemów wprowadza złe naprawy zaworów. Na przykład najbardziej "doświadczeni" mechanicy nie zawracają sobie głowy wykorzystaniem specjalnych urządzeń do ściskania sprężyn zaworowych. Ich "koronne" narzędzia - stalowa rura i młot, uderzają mocniej - i porządku. Tylko tutaj zawór może ulec uszkodzeniu przez rowek na krakersy. A potem, znacznie później, w tym miejscu, aby się złamać.
Bardzo niebezpieczne jest uderzenie pastą ścierną w tuleję prowadzącą podczas docierania zaworu do gniazda. Mycie takiego rękawa to cała historia. Ale jeśli nie zostanie to zrobione, historia zakończy się maksymalnie 5-10 tysięcy kilometrów. Po tym czasie zużycie tulei i pręta prawdopodobnie przekroczy wszelkie rozsądne granice. Niektórzy mechanicy dążą do tego, aby luz zaworowy w tulei był jak najmniejszy. To błędne przekonanie często prowadzi do zaklinowania zaworu z bardzo nieprzyjemnymi konsekwencjami.
   Kolejnym błędem jest docieranie zaworów bez prostowania siodeł. Jak pokazuje praktyka, po długiej eksploatacji, a zwłaszcza po wymianie tulei prowadzących, ich niewspółosiowość względem siodeł jest zjawiskiem powszechnym. W takich przypadkach samo docieranie może doprowadzić do pukania zaworów i szybkiego zużycia części.
   Gdy głowica jednostki jest całkowicie zmontowana z zaworami, bardzo łatwo zepsuć całą pracę, dotykając zaworów młotkiem. Wynik może być taki sam jak w przypadku demontażu "uderzeniowego", szczególnie w nowoczesnych wielozaworowych silnikach z zaworami o małej średnicy.
   Ze wszystkich tych czynników, gdy zawór jest wadliwy, pojawia się dość wyraźny obraz, najprawdopodobniej ktoś "pomógł" mu. Zadaniem mechanika jest nie tylko nie stać się kolejnym "pomocnikiem", lecz wyeliminowanie wszystkich konsekwencji poprzedniej "pomocy", które zwykle są realizowane po długiej pracy przy pomocy zaworów i innych detali. Tylko w ten sposób możesz być pewien, że zawór cię nie zawiedzie.

Alexander Khrulev, Cand.Tech.Sci., "ABS"

Urządzenie газораспределительного mechanizmu

nowoczesny silnik

1. Mechanizm zaworu obejmuje następujące części: zawory, tuleje kierunkowe, gniazda zaworów, sprężyny powrotne, płyty nośne, herbatniki, mechanizm obrotu zaworów (silnik ZIL-508.10).

Zaworysą przeznaczone do uszczelniania cylindra podczas suwu sprężania i suwu oraz łączenia ich z rurociągami układu dolotowego lub wydechowego podczas skoków ssania lub wydechu podczas wymiany gazowej.

Warunki pracy zaworów:

Świetne obciążenia dynamiczne;

Wysokie prędkości ruchu;

Nierówne nagrzewanie poszczególnych sekcji;

Zwiększone środowisko korozyjne.

Zawory wykonane są ze stali stopowych o wysokiej zawartości chromu i niklu.

Zawór składa się z głowa (lub płyta) i pręt. Istnieją zawory z głowicami płaskimi, wypukłymi i w kształcie tulipana. Główki mają zazwyczaj małą (około 2 mm) cylindryczną taśmę i fasetę uszczelniającą, usuniętą pod kątem 45 i 30 stopni. Skosy uszczelniające zaworów są przetarte i oszlifowane do siedzeń, a pręty są poddawane obróbce cieplnej, szlifowane, polerowane i chromowane. Końce prętów (3- 5 mm) są wygaszane. Końce prętów mają cylindryczne, stożkowe lub ukształtowane rowki do mocowania sprężyn zaworowych.

Aby zmniejszyć napięcie zaworów wydechowychpowstałe w wyniku wysokie temperaturyw wielu silnikach chłodzenie sodu. W tym celu, zawór pracuje z wydrążonym wałem oraz pogrubiony o około 1/3 jamy wypełnione metalem sodu, o temperaturze topnienia około 97 K. Przy pracy sodowe stopu lenny, ruchome wewnątrz komory w posuwisto-zwrotny ruch postępowy zaworową prefekturze zwiększa intensywność usuwanie ciepła z gorącej głowicy do zimniejszego pręta, a następnie do tulei prowadzącej.

Tuleje prowadzące zapewnij dokładnie prostopadłą odległość względem ruchu gniazda zaworu. Materiał do dwukierunkowe rządzące tuleje perlitycznej służą głównie żeliwo, a cermet, który jest mieszaniną proszków żelaza, miedzi i grafitu, które zostały poddane, spiekanie w piecu i impregnowane olejem. Od ewentualnego wycieku do cylindrów oleju spływających z końcówek zaworów dolotowych, te ostatnie są dostarczane z samonaprowadzającymi się mankietami.

Valve Springs zapewnić szczelne dopasowanie zaworów do gniazd i ich terminowe zamknięcie po zakończeniu pracy krzywek wału rozdzielczego. Charakterystykę (sztywność) sprężyn zaworowych reguluje się od warunków utrzymywania kinematycznego połączenia między częściami mechanizmu rozprowadzania gazu. Sprężyny zaworowe są wykonane z drutu stalowego o średnicy 4-6 mm, domieszkowanego manganem i chromem.

Dolny koniec sprężyny opiera się na głowicy cylindra poprzez specjalną płytę nośną, a górny koniec jest połączony przez dwa suchary z zaworem przez górną płytę. W tym celu krakersy na wewnętrznej powierzchni mają występy, które wchodzą do rowka zaworu, a gładka zewnętrzna powierzchnia herbatników jest wykonana w postaci ściętego stożka.

Dwa herbatniki instalowany na zaworze w celu utworzenia powierzchni nośnej stożkową, która współpracuje z powierzchnią nośną do otworu w górnej części płyty, i związek ten jest utrzymywany w stanie zamkniętym przez sprężyn. W celu wyeliminowania możliwości sprężyny rezonansowej, która jest niebezpieczna dla wytrzymałości, sprężyny są umieszczane na dwóch sprężynach z nawijanymi zwojami w przeciwnych kierunkach lub wytwarzają sprężyny o zmiennym skoku uzwojenia.

Siodła zaworów. Najważniejszą koniugacji ustalania długości wieczność czasu jest połączony siedzenia - macierzystych patelni, jak to jest przedmiotem udary w zawór i znaczne przeciążenia cieplne lądowania. Gniazdo zaworu, z którym sopra odniesieniu uszczelniający narzędzia obróbkowego zawór fazowania z y Lamy temperówki 15, 45 i 75 stopni, tak aby pas uszczelniający miał kąt 45 ° i o szerokości około 2 mm. Pod względem wielkości pas musi być bliżej mniejszej podstawy stożkowej fazy zaworu. Faza zaworu ma mniejszy kąt i dotyka gniazda tylko wąskim pasmem na swojej dużej podstawie, co zapewnia dobre uszczelnienie otworu zaworu. Siodełka wtykowe są wykonane w postaci pojedynczych pierścieni ze specjalnego żeliwa, stali stopowej lub cermetali.

Mechanizm obrotu zaworu. Aby utrzymać powierzchnie stykowe powierzchni uszczelniających zaworów upustowych w stanie gotowości do działania, czasami wykorzystywane są specjalne urządzenia, aby umożliwić obracanie się zaworów podczas pracy.

Obracanie mechanizmu zaworowego zawiera nieruchomą obudowę, w której umieszczone są nachylone rowki pięć kul sprężyn powrotnych, płyta podkładkę sprężystą i pierścień łożyskowy z blokad. Mechanizm obrotu zaworu jest zainstalowany w otworze wykonanym w głowicy cylindra przez zawór wspomagający jon sprężyny zaworowej. Przy zamkniętym zaworze nacisk na sprężynę talerzową jest mały i jest wklęsły z zewnętrzną krawędzią skierowaną do góry, a wewnętrzna krawędź jest podparta w ramieniu obudowy. Kulki są dociskane przez sprężyny do pozycji wyjściowej. W momencie otwierania zaworu siła ze sprężyny zaworu wzrasta, tak że sprężyna tarczy, po wyprostowaniu, wymusza kulki i powoduje ich ruch w zagłębieniu. Kiedy zawór się zamyka, siła działająca na sprężynę tarczową zostaje zmniejszona, a to, zginając, zwalnia kule. Kulki pod działaniem powrotnej zhin-Pr miesza się z pozycji wyjściowej, co prowadzi do obrotu klapa-on o pewien kąt (popełnienia zawory 20-40 obrotów na minutę).

Niektóre silniki zużywają mniej wydajne, ale więcej, w oparciu o zastosowanie metody mocowania sprężyny zaworowej na trzpieniu zaworu. Montaż sprężyny na zaworze składa się z płyty wsporczej, tulei i dwóch herbatników.

Grupa zaworów

Końcowym ogniwem mechanizmu zegarowego jest grupa zaworów, która obejmuje zawór, sprężynę, części do montażu zaworu i sprężyny, tuleję prowadzącą i gniazdo zaworu.

Grupa zaworów działa przy wysokich obciążeniach mechanicznych i termicznych. Najbardziej obciążone jest złącze "gniazdo zaworu". Części te poddawane są największemu uderzeniu, gdy zawór jest osadzony w gnieździe i działają w wysokich temperaturach.

Złącze "tuleja gniazda zaworu" działa przy niewystarczającym smarowaniu i dużej prędkości ruchu zaworu, co powoduje jego intensywne zużycie.

Na podstawie warunków, w jakich działają szczegóły tej grupy rozrządu, na grupę zaworów nałożono następujące wymagania:

szczelne zamknięcie zaworów;
niska odporność mieszaniny roboczej i gazów wydechowych na wlocie i wylocie (dobra optymalizacja);
minimalna masa części;
wysoka wytrzymałość i sztywność;
wysoka stabilność termiczna;
skuteczne odprowadzanie ciepła z zaworu (szczególnie w przypadku wydechu);
wysoka odporność na zużycie (szczególnie w interfejsie "przepustnica");
wysoka odporność na korozję w interfejsie "siodło-zawór".

Zawory

Zawory otwierają i zamykają otwory wlotowe i wylotowe w głowicy cylindrów. Główne elementy zaworu: głowa 12 i pręt 9 (ryc. 1). Głowica zaworu jest czasami nazywana płytką zaworu.
Gładkie przejście od głowy do pręta zmniejsza opór przepływu gazów, gdy przepływają one przez otwory wymiany gazu. Ponieważ gazy spalinowe są usuwane przez zawór wydechowy przy znacznym ciśnieniu, głowica tego zaworu ma zwykle mniejszą średnicę, która jest głową zaworu wlotowego.
Temperatura głowicy zaworu wylotowego silniki benzynowe sięga 800 ... 900 ° C, podczas gdy w silniki Diesla – 500 ... 700 ° C.
Obciążenie temperaturowe głowic zaworów wlotowych jest znacznie niższe, jednak prowadzi do nagrzania płyty zaworowej 300 ˚С.

Dlatego stopy i materiały wysokotemperaturowe są używane do produkcji zaworów wydechowych, które są zwykle stalami żaroodpornymi o wysokiej zawartości dodatków stopowych. Aby zaoszczędzić drogie materiały żaroodporne, zawory wydechowe składają się z dwóch części. W tym przypadku stosuje się materiał odporny na ciepło dla głowicy i stale węglowe dla pręta.
Głowica i pręt w tym przypadku są połączone za pomocą spawania doczołowego.

Aby poprawić odporność na korozję i zmniejszyć zużycie zaworów wydechowych, powierzchnie robocze fazowania, aw niektórych przypadkach także powierzchnia głowicy po stronie cylindra, są również spawane warstwą twardego stopu 1,5 ... 2,5 mm (ryc. 1).

Ponieważ zawory wlotowe są płukane świeżym ładunkiem i są w warunkach jaśniejszej temperatury, na materiał zaworów wlotowych nakładane są mniej rygorystyczne wymagania, a do ich produkcji stosuje się chrom i chromowo-niklową stal miękką.

Przepływ wokół zaworu, wydajność jego fazowania zależy w dużej mierze od kształtu głowy. W przypadku zaworów wlotowych częściej stosuje się głowice o płaskim kształcie ( patrz ryc. 1 i 2), charakteryzuje się prostą konstrukcją i wystarczającą sztywnością. Silniki wymuszone czasami używają zaworów wlotowych z wklęsłymi głowicami ( patrz ryc. 1, w). Takie zawory mają mniejszą masę niż zawory z płaską głowicą, a ich ruch powoduje mniejsze obciążenia bezwładnościowe.

Głowice zaworów wydechowych są wykonane jako płaskie ( ryc. 1, 2 i 3, g) lub wypukłe ryc. 3, b). Wypukły kształt głowy pomaga poprawić aerodynamikę zaworu z cylindra i zwiększyć jego sztywność, a jednocześnie zwiększa masę zaworu i niekorzystnie wpływają na jego bezwładność.

Połączenie pomiędzy płytką zaworową (głowicą) a siedzeniem odbywa się za pomocą sfazowania - specjalnego pasa na bocznej powierzchni głowicy. Kąt fazy w zaworach dolotowych dla większości silników jest 45˚, a na zakończenie - 45 i 30˚.
Podczas produkcji zaworów fazki głowic są szlifowane, a po zamontowaniu na silniku są tarcie o siodło. Szerokość ściętej fazy dla zaworów wydechowych musi wynosić co najmniej 0,8 mm; W przypadku zaworów wlotowych dozwolony jest węższy pas, który jednak nie powinien być przerywany wzdłuż obwodu koła fazującego.
Aby zapewnić niezawodny kontakt między zaworem a gniazdem wzdłuż zewnętrznej krawędzi fazki, wykonywany jest kąt sfazowania 0,5 ... 1˚ mniejszy kąt ukosowania siodła.

Korozja i mechaniczne zużycie faz na zaworze i siodle znacznie zmniejsza wydajność silnika. Na fazach zaworów wydechowych, w trakcie pracy, osad jest stopniowo osadzany, co również zapobiega hermetycznemu zamknięciu otworu wylotowego. Aby zapobiec tworzeniu się osadów węglowych na fazach zaworów wydechowych i zwiększyć ich trwałość, w niektórych silnikach zawór wydechowy jest wymuszany podczas pracy za pomocą specjalnego mechanizmu ( patrz ryc. 1, poz. 5).

Mechanizm wymuszonego obrotu zaworu ( ryc. 4) składa się ze stałej bryły 3 znajduje się w zagłębieniach tego ciała z pięciu kul 2 ze sprężynami powrotnymi 1 , stożkowa sprężyna talerzowa 4 , płyta podtrzymująca 5 i sprężyny zaworów 7 .
Wszystkie części w stanie zmontowanym są mocowane za pomocą pierścienia sprężystego 6 .

Gdy zawór zostanie otwarty od siły sprężyny, tarcza sprężyny 4 , wspierany przez zamknięty zawór na zgrubieniu korpusu 3 , zdeformowany i pada na piłki 2 , które w tym czasie znajdują się w płytkiej części wnęki ciała.
Pod naciskiem sprężyny kulki toczą się nad zagłębieniem korpusu w głębszą część, obracając stożkową sprężynę 4 , płyta wsporcza 5 , sprężynę zaworu i sam zawór wokół jego osi.

Po zamknięciu zaworu, gdy siła sprężyny zaworu maleje, sprężyna stożkowa dysku 4 Powraca do pozycji wyjściowej, z uwolnionymi kulkami i sprężynami powrotnymi 1 Przejdź do mniejszej części wgłębienia w ciele 3 , przygotowanie mechanizmu do następnego cyklu pracy.

W silnikach marek "ZMZ", "YMZ" możliwość obracania podczas pracy zaworów ssących i wydechowych jest zapewniona poprzez instalację między płytą nośną a herbatnikiem tulei pośredniej patrz ryc. 1, poz. 13; Ryc. 2, poz. 11; Ryc. 3, poz. 4).

Tuleje pośrednie mają małą powierzchnię stykową z ruchomymi podkładkami sprężystymi, w związku z czym tarcie między tymi częściami jest małe. Dlatego też, gdy zawór jest otwarty z powodu wibracji wszystkich części mechanizmu, zawór obraca się okresowo.

Poniżej fazowania głowica zaworu ma cylindryczny pierścień, który zapobiega jego wypalaniu, zachowuje średnicę płyty zaworowej podczas uszlachetniania i zapewnia sztywność głowicy.

Aby zapobiec wpadnięciu zaworu do cylindra, gdy pęknie trzpień pręta lub sprężyna zaworu, sprężysty pierścień ustalający ( patrz ryc. 3, d, poz. 1).

Końce prętów (piętek zaworów), które stykają się z wahaczem lub krzywką, są poddawane hartowaniu. W niektórych silnikach zamiast hartowania nakłada się czapki na końce prętów ( patrz ryc. 1, poz. 21) z odpornych na zużycie materiałów i stopów.

Na trzonie zaworu wlotowego założyć gumową nakładkę ( patrz ryc. 3, e, poz. 5), które podczas suwu ssania zapobiega przechodzeniu oleju do komory spalania przez szczelinę pomiędzy prętem a tuleją prowadnicy zaworu.

Aby zapobiec zakleszczaniu się zaworów wydechowych w otworze tulei prowadzącej podczas rozszerzania się temperatury, ich pręty w pobliżu głowicy są wykonane z nieco mniejszą średnicą niż reszta długości.

W celu zamocowania sprężyn zaworowych, na końcu pręta wykonuje się jedno lub dwa wgłębienia, w które wypukłości herbatników 2 (ryc. 3, d, e).

Aby obniżyć temperaturę zaworów wydechowych, zmniejsza się średnica ich głowic i zwiększa się średnica pręta. To rozwiązanie techniczne pozwala zwiększyć stabilność termiczną zaworu, ale zwiększa odporność na przepływ spalin. Ponieważ jednak wydech gazów wydechowych z cylindra jest wykonywany pod znacznym ciśnieniem (w porównaniu z ciśnieniem wlotowym), wada ta jest zaniedbana.

Bardziej skuteczna jest metoda wymuszonego chłodzenia zaworów wydechowych. W tym celu trzpień zaworu wylotowego jest wydrążony ( patrz ryc. 1, a, in) i napełniony metalicznym sodem, który ma niską temperaturę topnienia ( 97 ˚С). Podczas pracy płynny sód, ogrzewany z głowicy zaworu, odparowuje, pochłaniając dużą ilość ciepła. Po wzroście w górnej części pręta pary sodu skraplają się i przenoszą ciepło górnej części pręta, który pracuje w warunkach mniejszej temperatury.

Valve Springs

Sprężyna zaworu musi zapewniać szczelne dopasowanie zaworu w gnieździe. Działa w warunkach gwałtownie zmieniających się obciążeń dynamicznych, które mogą powodować rezonans i późniejsze złamanie sprężyny.
Najczęściej używane cylindryczne sprężyny śrubowe ze stałymi cewkami skoku.
Aby zapobiec zjawiskom rezonansowym, można zastosować sprężyny o zmiennej podziałce, sprężyny stożkowe i podwójne sprężyny. Przy stosowaniu podwójnych sprężyn zwiększa się niezawodność rozrządu i zmniejsza się ogólna wielkość sprężyn.
Kierunek zwojów sprężyny wewnętrznej i zewnętrznej jest inny, w celu uniknięcia rezonansu oraz, w przypadku pęknięcia jednej ze sprężyn, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń pomiędzy zwoje drugiej sprężyny.

Sprężyny zaworowe są wykonane z drutu nawojowego ze stali sprężynowej. Po nawinięciu sprężyny są poddawane obróbce cieplnej (hartowanie i odpuszczanie), a w celu zwiększenia wytrzymałości zmęczeniowej są wydmuchiwane za pomocą stalowego śrutu.

Końcowe zwoje sprężyn są szlifowane w celu uzyskania płaskiej pierścieniowej powierzchni nośnej. Aby zwiększyć odporność na korozję, sprężyny są utlenione, ocynkowane i kadm.

Sprężyny polegają na głowicy cylindra poprzez specjalne ustalone płytki ( patrz ryc. 2, poz. 4), które są wytłaczane, a także górne ruchome płyty ze stali niskowęglowej. Górna płyta sprężynowa jest przymocowana do zaworu za pomocą herbatników.

Rękawy prowadzące zaworu

Tuleja prowadząca zapewnia ruch zaworu i odprowadzanie ciepła z jego pręta podczas pracy. W tym przypadku dolny koniec piasty (zwłaszcza zawór wylotowy) jest płukany gorącymi gazami. Jeśli nie ma wystarczającej ilości smaru na szczeliny między trzpieniem zaworu a wewnętrzną powierzchnią tulei, tarcie między tymi częściami zbliża się do tarcia półsuchego.
Z tego powodu materiał tulei prowadzących wymaga wysokiej odporności na zużycie, wystarczającej wytrzymałości cieplnej i dobrego przewodnictwa cieplnego. Ponadto musi mieć wysokie właściwości przeciwcierne. Wymagania te spełniają perlityczne szare żeliwo, brąz aluminiowy, spiekany chrom lub chromowo-niklowa ceramika. Porowata struktura tych materiałów dobrze utrzymuje smar.

Do zamocowania w głowicy cylindra tuleje są wykonane z tuleją sprężystą ( patrz ryc. 3, a, poz. 1) lub z zewnętrznymi ramionami.

Prześwit między tuleją prowadzącą a trzpieniem zaworu dla zaworów wlotowych jest ustawiony mniej niż dla zaworów wydechowych, ze względu na różne temperatury ogrzewania. Aby zapobiec zakleszczeniu się zaworu w tulei w wysokiej temperaturze i pochyleniu (w napędzie zaworu bezpośrednio z wałka rozrządu), dolna powierzchnia wewnętrzna tulei jest stożkowa ( patrz ryc. 3, g) lub zmniejszyć średnicę trzpienia zaworu na głowicy ( patrz ryc. 1, b).

Fotele Valve

Gniazdo zaworu zapewnia trwałość obszaru kontaktu zaworu z głowicą cylindra. W głowicach ze stopu aluminium stosuje się stalowe siodła, aw głowicach żeliwnych są one znudzone bezpośrednio w korpusie ( patrz ryc. 2, a). Do produkcji siodeł wtykowych stosuje się specjalne żeliwa stopowe lub żaroodporne. Aby zwiększyć odporność na zużycie, fazki gniazd zaworów wydechowych są połączone z warstwą twardego stopu ( patrz ryc. 1, poz. 18).

Siodło to pierścień z cylindryczną lub stożkową powierzchnią zewnętrzną. Siedzisko w głowicy jest zaciśnięte z interferencją podczas wciskania lub czesania głowicy ( patrz ryc. 3, do). Stalowe siodełka można przymocować, rozświetlając wierzch siodła ( patrz ryc. 3, l). Podczas mocowania siedzenia za pomocą wciskania na jego zewnętrznej powierzchni, często wykonywane są rowki pierścieniowe (np. patrz ryc. 3, 3 i), które w procesie tłoczenia są wypełnione metalowymi głowicami.

Cylindryczne siodła są wstawiane do ogranicznika, a stożkowe - z niewielkim prześwitem.

Aby uzyskać niezawodne uszczelnienie, pas bezpieczeństwa o szerokości około 2 mm jest wykonywany pod zmiennym kątem ( patrz ryc. 3, f).