Клапаны в машине

Клапаны двигателя

Любой современный автомобиль — конструкция, состоящая из большого количества деталей, проводов и электроприборов, которые контролируют и обеспечивают работоспособность всех узлов, агрегатов, систем. Сердцем каждой машины является двигатель внутреннего сгорания. Он представляет собой сложный механизм, который предназначен для переработки тепловой энергии в механическую, чтобы обеспечивать движение транспортного средства.

ДВС имеет множество элементов, от полноценной работы которых зависит очень многое, поэтому даже такие, вроде бы мелкие, детали, как клапаны двигателя играют большую роль в его функционировании. Без них двигатель очень быстро потеряет всю свою ресурсоспособность.

На всеукраинской торговой площадке zakupka.com вы найдете огромное множество предложений и широкий ассортимент самых разных товаров и услуг для автомобилистов. Нужна вам крышка двигателя, инжектор или новое масло — в нашем каталоге найдется все. Вас ждут выгодные покупки, умеренная цена, функциональный поиск и отличный сервис.

Конструкция клапанов в авто

Клапаны не попадают в категорию расходников, однако, обязательно потребуют замены, если была проведена неправильная регулировка или при полном ее отсутствии. Перед тем как купить недостающую запчасть, особенно для двигателя, необходимо детальнее ознакомиться с инструкцией к своему автомобилю. Такая рекомендация обуславливается тем, что, например, на Рено и ВАЗ однозначно стоят разные двигатели, которые в целом имеют аналогичную сборку, но наделены некоторыми различными характеристиками.

Впускные и выпускные клапаны двигателей внутреннего сгорания автомобилей, как правило, имеют тарельчатую форму. Эксцентриковый кулачок управляет специальным клапанным механизмом, посредством которого открывается сам клапан. Устройство и его работа непосредственно связаны с положением поршня и периодом вращения коленвала.

В свою очередь, направляющая втулка, которая располагается рядом с седлом клапана, обеспечивает герметичный газонепроницаемый контакт между седлом и рабочей фаской. Эти два элемента скошены под углом в тридцать или сорок пять градусов. Данные значения являются номинальными, поэтому фактические зачастую отличаются на один-два градуса. К седлу клапан прижимается под действием пружины, которая удерживается на штоке своей опорной тарелкой, законтренной замком на стержне.

Между различными геометрическими параметрами клапанов двигателей существует оптимальное соотношение. Для двигателей, в которых цилиндры имеют внутренний диаметр от трех до восьми дюймов (80-200 мм) оптимальным диаметром головки впускного клапана будет тот, который составляет примерно 45%, а оптимальным диаметром выпускного клапана — приблизительно 38% внутреннего диаметра самого цилиндра.

Впускной клапан обязательно должен иметь больший размер, чем выпускной, поскольку он не только пропускает ту же массу газа, а также управляет низкоскоростным потоком разреженного газа. Одновременно с этим, выпускной клапан управляет потоком сжатого газа, с которым справится клапан меньшего размера. Таким образом, диаметр головки выпускного составляет около 85% диаметра впускного. Кроме того, для полноценного функционирования диаметр головки клапана должен составлять от 100% до 115% диаметра клапанного окна, ведь сам клапан должен быть достаточно большим, чтобы перекрыть окно. А высота подъема клапана над седлом будет составлять практически 25% диаметра головки.

Если после остановки двигателя сразу происходит попадание холодного воздуха на горячие выпускные клапаны, это может привести к их серьезному повреждению. В тех ДВС, которые оснащены выпускными коллекторными головками, а также прямоточными глушителями, холодному воздуху всегда открыт прямой доступ до выпускных клапанов. Резкое охлаждение, как правило, вызывает коробление либо в клапане начинают образовываться трещины. Для устранения рисков возникновения подобных проблем существуют противоточные глушители с длинными выхлопными трубками и нейтрализаторами отработавших газов.

Байпасный клапан в авто — где расположен и за что отвечает?

Есть в автомобилях такие места, о существовании которых не знают даже водители со стажем, один из таких секретных узлов — байпасный клапан. Многие ли задумывались над тем, какой смысл заложен в слове «автолюбитель»? Речь идёт о человеке, который любит автомобили, искренне интересуется ими, разбирается в устройстве, не бежит сломя голову в автосервис при поломках. И, раскрывая тайны устройства авто, мы с вами постепенно становимся профессионалами.

Байпас для обеспечения эффективной терморегуляции

Видео демоснтрирует байпасный клапан от autobot на Дэу Нексия

Клапан называют байпасным, если он служит для выравнивания давления газа, пара или жидкости в разнородных сетях или же он играет роль предохранителя, сбрасывая давление, которое достигает какой-то максимальной пороговой величины. Промышленные и бытовые системы отопления, насосные установки магистральные трубопроводы изобилуют подобными устройствами.

Возникает вопрос: где такой клапан может применяться в автомобиле? Всё очень просто. Место его дислокации — термостат. Каждый автолюбитель знает, что главным терморегулятором в системе охлаждения автомобиля является термостат. Этот небольшой элемент в форме цилиндра, чётко реагирует на изменение температуры охлаждающей жидкости и перераспределяет её потоки для эффективного охлаждения.

Промышленные предприятия выпускают термостаты неразборными. Это стало причиной того, что многие водители не пытаются разобраться в его устройстве, так как в случае выхода из строя термостата, его просто заменяют новым, однако в устройстве термостата есть много интересного для пытливого ума.

Принцип работы предохранительного клапана в термостате:

• В момент запуска холодного мотора охлаждающая жидкость начинает циркулировать по малому кругу, то есть, минуя радиатор охлаждения. Так происходит до того момента, пока мотор не нагреется до нормальной рабочей температуры.
• Протекать охлаждающей жидкости в радиатор мешает закрытый главный клапан, находящийся в верхней части термостата. Именно в этот момент открыт байпасный клапан.
• Клапаны находятся по разные стороны терморасширительного элемента. Как только температура жидкости преодолевает 80-ти градусный рубеж, основной клапан начинает открываться, а байпасный постепенно закрывает торец нижнего патрубка.
• Происходит частичная циркуляция жидкости по малому кругу и через радиатор.
• Если температура превышает 90 градусов, то байпас закрывается, а основной клапан полностью открывает просвет, и жидкость полным ходом направляется в радиатор для охлаждения.

Байпасный клапан — нехитрое устройство

Шаровые краны скребковые байпасного типа

Как это ни странно звучит, но перепускной клапан — это небольшая тонкая металлическая круглая пластина диаметром не более 2-3 см. Пластина прижимается к штоку расширительного стакана пружиной. Диаметр клапана подбирается таким образом, чтобы он полностью закрывал просвет нижнего патрубка. Его устройство и принцип работы одинаков для всех термостатов, как с твёрдым, так и с жидким терморасширительным элементом.

Эксперты в устройстве заводского байпаса, указывают на типичный недостаток, а именно, резиновая диафрагма. Размещенная на пластине, она начинает разрушаться и терять свою упругость. Это происходит из-за постоянного воздействия на диафрагму различных нагрузок: ударных, температурных, давления наддува.

Сколько в авто перепускных клапанов?

Настоящие автознатоки должны знать о том, что в некоторых моделях моторов можно встретить ещё один предохранительный клапан. Речь идёт об автомобилях с турбинами, нагнетающими воздух в камеры сгорания мотора. В этом месте байпас выполняет более привычную для него функцию, то есть спасает систему газораспределения от избытка давления.

Для получения более высоких показателей мощности, на некоторые виды моторов устанавливают турбину, которая нагнетает воздух. В момент, когда мотор работает под нагрузкой и водитель резко отпускает педаль «газа», в системе образуется избыточное давление воздуха. Именно в этот момент срабатывает перепускной клапан и выравнивает давления воздуха до необходимых параметров.

Перепускной клапан давления в автомобиле

Перепускной клапан вращается при помощи выхлопных газов, которые раскручивают его, проходя сквозь лопасти крыльчатки. Пропеллер (вращающаяся крыльчатка) крутит колесо турбины, что и способствует созданию давления в коллекторе. Определяется уровень этого давления общим количеством воздуха, проходящим через турбину.

Количество и быстрота выхлопных газов зависят от частоты вращений двигателя, то есть чем больше совершается в минуту оборотов и чем больше мощность, тем через турбину проходит большее число выхлопных газов, соответственно, создается более сильное давление.

На крыльчатку турбины поток выхлопного газа должен быть уменьшенным. Чаще всего в стоковых авто используется внутренний перепускной клапан турбины, за счет которого выводятся непосредственно из корпуса турбины выхлопные газы. Но многие клапаны давления устанавливают до входа, заменяя части выпускных коллекторов или устанавливая перекрестную трубу.

Внутренний перепускной клапан обладает большим отверстием, через которое выходит выхлопной газ. Во внутреннем клапане присутствует специальная заслонка, прикрывающая это отверстие во время работы турбины (при наборе необходимого давления). Это заслонка соединяется с рычагом, находящимся с наружной части турбины. А он соединен с рычагом активатора, который и является пневматическим устройством, преобразующим давление в линейное движение с применением пружины и диафрагмы. Рычагом активатор приводит в действие заслонку до ее полного открытия.

Соленоид – это специализированный прибор, устанавливаемый перед активатором, который изменяет поступающее в активатор давление. С изменением рабочих циклов пропускает соленоид через себя меньше или больше воздуха. Он управляется при помощи компьютера, который считывает показатели давление и отдает приказы уменьшить или увеличить наддув путем закрытия или открытия клапана.

Рычаг сам по себе свободно перемещается, раскачиваясь на креплении. В случае, если происходит это не так и передвигается он не свободно, при отделении от тяги клапана, значит, присутствует какая-то проблема и ее необходимо исправить. Порой рычаг может двигаться рывками, в особенности при нагреве. Длина тяги активатора бывает различной в зависимости от регулирования степени закрытости/открытости перепускного клапана. Затягивание укорачивает тягу клапана, а расслабление удлиняет ее. Если перепускной клапан закрыт более плотно, а тяга короче, то для открытия активатору необходимо большее давление.

Внешний перепускной клапан является отдельным устройством, созданным для работы независимо от корпуса турбины. Обычно они рассчитываются на больший поток воздуха по сравнению с внутренними. Большая часть обладает двойным активатором, способствующим быстрому открытию клапанов и обеспечивая, тем самым, лучший контроль за раскручиванием турбины. У внешних клапанов могут иметься различные пружины, с заменой которых может задаваться минимальный уровень наддува.

Соленоидный (электромагнитный) клапан. Устройство и принцип действия

Основными задачами соленоидного (электромагнитного) клапана в двигателе автомобиля являются: обеспечение точного времени начала впрыска топлива относительно угла поворота коленчатого вала двигателя на различных режимах работы, продолжительности впрыска и количества топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя.

Соленоидный клапан можно разделить на две группы – соленоидную и клапанную. Клапанная группа состоит из игольчатого клапана 2, корпуса 12 клапана составляющего одно целое с корпусом насоса и пружины клапана 1.

Рис. Соленоидный (электромагнитный) клапан для легковых автомобилей: 1 – пружина клапана; 2 – игольчатый клапан; 3 – камера высокого давления; 4 – камера низкого давления; 5 – компенсационная шайба; 6 – катушка; 7 – упор; 8 – штекер; 9 – щель для прохода топлива; 10 – уплотнительная плоскость корпуса клапана; 11 – уплотнительная плоскость клапана; 12 – корпус; 13 – накидная гайка; 14 – магнитный диск; 15 – магнитный сердечник; 16 – якорь; 17 – уравнительная пружина

Уплотнительная плоскость 10 корпуса клапана имеет конусообразную форму. Посадочная поверхность клапана 11 имеет точно такую форму, однако угол конуса клапана немного больше угла конуса его корпуса. Когда клапан закрыт и прижат к корпусу, корпус и клапан соприкасаются только по линии седла клапана, благодаря чему достигается очень хорошее уплотнение клапана. Клапан и его корпус составляют прецизионную пару и очень плотно подогнаны друг к другу.

Магнит состоит из ярма магнитопровода и подвижного якоря 16. Ярмо состоит из магнитного сердечника 15, катушки 6 и штекеров выводных контактов 8. Якорь соединен с клапаном. Между магнитным ярмом и якорем в исходном положении имеется зазор.

Принцип действия соленоидного (электромагнитного) клапана

Электромагнитный клапан имеет два пе­реключаемых положения – «клапан открыт» и «клапан закрыт». Клапан открыт, когда нап­ряжение питания на катушку не подается. Клапан закрывается при подаче напряжения питания от задающего каскада ЭБУ.

Клапан открыт. Под усилием пружины 1 клапан 2 прижимается к упору 7, в результате чего обеспечивается проход топлива через щель для прохода топлива 9 между иглой и корпусом в области седла клапана. При этом камеры высокого 3 и низкого 4 давления соеди­нены между собой. В этом исходном поло­жении топливо может как втекать в камеру высокого давления, так и вытекать из нее.

Клапан закрыт. Когда наступает момент впрыска топли­ва, на катушку клапана подается напряже­ние питания от задающего каскада ЭБУ. Ток срабатывания вызы­вает магнитный поток в элементах магнит­ного контура (магнитный сердечник и якорь), который генерирует силу магнитно­го притяжения для перемещения якоря к статору. В результате движение якоря оста­навливается иглой при ее посадке на седло в корпусе. При этом между якорем и стато­ром остается небольшой воздушный зазор. Клапан теперь закрыт, и при движении плунжера насос-форсунки вниз осущес­твляется впрыск топлива.

Сила магнитного притяжения использует­ся не только для подтягивания якоря, но и для преодоления силы действия пружины клапа­на и, соответственно, удерживания якоря. Кроме того, сила магнитного притяжения прикладывается к уплотнительным поверх­ностям седла для удерживания их в контакте друг с другом. Якорь удерживается в данном положении до тех пор, пока на катушку клапа­на подается напряжение питания.

Чем сильнее магнитный поток, тем ближе располагается к статору якорь. После зак­рытия клапана можно уменьшить ток до удерживающего уровня. Клапан, таким об­разом, остается закрытым, а потери мощ­ности и, следовательно, выделение тепла, оказываются минимальными.

Для прекращения процесса впрыска топ­лива должна быть прекращена подача напря­жения на катушку клапана, в результате чего магнитный поток исчезает, как и сила магнитного притяжения, и пружина перемещает иглу клапана в ее ис­ходное положение на упоре. Проход топлива через седло клапана открывается.

Источник http://piter-at.ru/raznoe/klapany-v-mashine.html