Давление в клапанах двигателя как называется

Видео:Как работает двигатель внутреннего сгорания автомобиля?Скачать

Давление масла. Каким должно быть по нормативам. Показатели уровней

Автовладельцы знают, что без масла двигатель долго не проработает. Но далеко не все знают о том, что смазочная жидкость должна не только просто плескаться в моторе, но и циркулировать по системе под давлением, которое должно соответствовать определенному интервалу.

В старых моторах масло применялось преимущественно в качестве смазочного материала. А сейчас отвечает за куда больший функционал:

• защита от износа;
• отвод тепла от горячих деталей;
• нейтрализация продуктов горения;
• работа в качестве гидравлики в исполнительных механизмах, таких как гидрокомпенсаторы клапанных зазоров, натяжители цепей, муфты регулировки фаз газораспределения и так далее.

Соответственно, чем больше таких механизмов в моторе, тем жестче требования к давлению масла. Недостаточное давление в системе приведет не только к масляному голоданию и ускоренному износу двигателя, но и к сбоям в работе перечисленных гидросистем, что напрямую сказывается на мощности и в итоге приводит к дорогостоящему ремонту. Например, отказ гидронатяжителя цепи газораспределительного механизма может привести к перескоку цепи на звездах, что вызовет столкновение поршней с клапанами. Последствия такой «встречи» могут быть настолько серьезными, что ремонтировать в таком моторе будет просто – придется покупать новый.

Но если о том, что низкое давление масла вредно, знают многие, то о вреде повышенных показателей задумываются только когда сталкиваются с последствиями. А они уже достаточно опасны для здоровья мотора. Как минимум, такая ситуация влияет на возникновение повреждений уплотнителей и способствует ускорения утечки смазочной жидкости. Также часто случается ее выдавливание из-под кольца масляного фильтра, и это случается при залипании редукционного клапана маслонасоса.

На приборной панели автомобиля присутствует либо лампа сигнализации о низком давлении масла, либо указатель давления. В стандартных условиях эксплуатации этого достаточно, а при необходимости более серьезной диагностики мастера СТО будут использовать специальные манометры.

Но, говоря о недостаточных или избыточных значениях показателя, нужно не забывать, что для каждой модели двигателя нормативы будут разными. Чаще всего, минимальное давление масла должно составлять от 1 атмосферы на холостом ходу прогретого двигателя. Верхняя планка — 4,5–5 атмосфер при повышенных оборотах.

Муфта изменения фаз газораспределения современного двигателя

Видео:Какая компрессия должна быть у здорового двигателя ?Скачать

Что создает давление масла в системе

За создание давления масла в двигателе отвечает масляный насос, оснащенный редукционным клапаном.

Схема работы масляного насоса.

Конструктивно эти устройства могут различаться, но принцип действия у них един – блок из двух шестерен засасывает масло через маслозаборник из поддона и направляет в систему через масляный фильтр. На выходе из насоса обязательно установлен клапан, не допускающий повышения давления выше максимального заданного значения. Он называется редукционным.

Какие проблемы с системой смазки могут иметь место, в чем их причины и как с этим бороться, рассмотрим далее.

Загорелась лампочка низкого давления масла

Как уже говорилось выше, наиболее частой и опасной для мотора является ситуация с недостаточными показаниями. Именно поэтому большинство современных автомобилей оснащено лампой пониженного давления масла на панели приборов. И вот в один момент, который прекрасным никак не назовешь, она загорелась… Что делать?

1. Лампа давления масла обязана гореть при включенном зажигании и остановленном моторе. Если она вовсе не загорается, надо заменить контрольную лампу в приборной панели.
2. Если контрольная лампа не погасла при еще работающем моторе, его необходимо немедленно остановить и проверить уровень смазки щупом. Если он ниже минимального, то нужно просто добавить жидкость до нормы. Высока вероятность того, что проблема исчезнет. Длительная эксплуатация с недостаточным уровнем запрещается любым производителем, так как, в первую очередь, пострадает масляный насос, а затем и остальные детали.

Если параметр соответствует норме или после доливки и повторного запуска лампа не гаснет, то разбираться с проблемой будет сложнее и точно потребуется обращение в сервис.

Шестерня масляного насоса, поврежденная эксплуатацией с низким уровнем масла.

Видео:Нужен ли дренажный клапан в 16 клапанной головке ДвигателяСкачать

Как измерить давление масла в двигателе

Это сервисная операция. Трудно даже представить себе, что у простого автовладельца под руками окажется специальный манометр. Такой прибор поможет получить точные значения при любых оборотах. Это позволит диагносту распознать неисправность и избежать.

Рисунок. Схема подключения манометра.

Разберем конкретный пример. Возьмем 2 бензиновые версии Land Cruiser Prado 150. Давление смазки этих автомобилей измеряется при 3000 оборотов в минуту. А вот нормы для двигателей различаются. Так для бензинового 2,7 соответствует диапазону 1,6-5 атмосфер, а для 4-литрового: уже 3-6 атмосфер. Как видим, даже у одного производителя цифры разнятся сильно. Что же тогда будет происходить, если речь пойдет о Volkswagen, Skoda, BMW, Mercedes?

Читайте также: Зазоры клапанов ваз 21093 инжектор

Вывод – универсальных норм не существует, и методы проверки для каждой модели двигателя, как уже говорилось выше, индивидуальны и берутся из сервисной документации.

Видео:регулятор давления топливаСкачать

Причины высокого и низкого давления масла в двигателе и способы устранения проблем

Повышенное давление

Поводом для подозрений на такую напасть будет появление утечек из-под прокладок на двигателе. При подключении манометра опасения подтверждаются. Вопрос: в чем причина, и что делать? Основной причиной проблемы практически всегда является неисправность редукционного клапана, вызванная банальным загрязнением или износом. Для начала (особенно, если добираться до этого конструктивного элемента не просто) имеет смысл промыть систему смазки. Так как налицо уже достаточно серьезные сбои в работе системы, при выборе промывочного состава лучше не «стесняться» и предпочитать усиленные версии. Например, Oilsystem Spulung High Performance Benzin.

Да и вообще, если поддерживать систему смазки в чистоте, регулярно используя промывки, вероятность столкнуться с проблемой повышенного давления стремится к нулю.

Сниженное давление масла

Первую мы уже назвали – недостаточный уровень, но могут быть и другие. Вторая в точности совпадает с причиной первого пункта, только редукционный клапан умудрился «зависнуть» на грязи в приоткрытом положении, либо у него механически повреждена пружинка. Лечится заменой клапана или промывкой. Деталь стоит копейки, а на здоровье мотора влияет очень сильно. Кстати, промывка зачастую помогает устранить еще одну причину масляного голодания – отложения на сетке маслоприемника. Пример отражен на изображении.

Недостаточная вязкость моторного масла при полностью прогретом двигателе

Чаще всего эту причину можно диагностировать по характерному поведению лампы давления масла – она мигает в ответ на малейшее снижение оборотов на холостом ходу полностью прогретого мотора.

В такой ситуации желательно проверить, не перепутали ли чего при последней замене масла, и подходит ли двигателю залитый в него сорт смазки. Если последний не подходящий – имеет смысл произвести замену.

Второе, что могло произойти – подходящее масло потеряло вязкость из-за перегрева или попадания топлива (обычно в этом случае можно ощутить характерный топливный запах из маслозаливной горловины). Разбор решения проблем топливной аппаратуры оставим за рамками этой статьи и допустим, что мы ее решили. Как же быть с маслом? Менять? Лучший вариант – да поменять, но не всегда есть такая возможность (временная, финансовая, физическая). Можно ли отсрочить данную процедуру? Можно! И поможет нам в этом такой повышающий давление масла продукт как Стабилизатор вязкости Visco-Stabil.

Также причиной недостаточного значения может быть повышенный износ деталей масляного насоса, коренных и шатунных вкладышей коленвала, подшипников распредвалов и турбины, но все перечисленные аспекты, к сожалению, требуют для устранения сложного ремонта.

Как видим, давление масла в автомобильном двигателе — параметр, сильно влияющий на долговечность и правильную работу «сердца» и требующий к себе очень внимательного отношения. Но далеко не все проблемы с ним являются критичными, а некоторые вообще можно решить без разборки основного агрегата: с помощью очистки масляной системы, замены масляной жидкости или стабилизатора вязкости.

Видео:Как измерить компрессию одному - легко и правильно!Скачать

Как работают клапана двигателя

Клапан, который пропускает в цилиндр смесь воздуха и топлива, называется впускным. Клапан, через который отработанные газы покидают двигатель, называется выпускным. Для эффективной работы двигателя при любой скорости эти клапаны должны открываться в определенные моменты.

За этот процесс отвечают грушевидные детали (кулачки), которые крепятся к распределительному валу, вращающемуся под действием цепи, ремня или набора шестерен.

Распределительный вал может находиться в верхней части блока. В этом случае над каждым кулачком вала располагаются небольшие металлические цилиндры (толкатели). Когда конец толкателя упирается в коромысло, кулачок воздействует на ножку клапана, который удерживается в поднятом (закрытом) состоянии с помощью сильной пружины.

Двигатель с верхним расположением распределительного вала

В подобной конструкции вал, расположенный в верхней части двигателя, работает под управлением ремня с внутренними зубьями, и контуры кулачков напрямую взаимодействует с толкателями, расположенными над клапанами.

Когда толкатель давит на кулачок, он задействует коромысло, которое ослабляет пружину и открывает клапан. При дальнейшем вращении контура пружина возвращается в первоначальное положение, и клапан закрывается. Такая конструкция характерна для двигателя с верхним расположением клапанов в головке цилиндра.

В некоторых двигателях отсутствуют толкатели, и клапаны открываются и закрываются с помощью двойных или одинарных распределительных валов.

Такая конструкция носит название двигателя с одним распределительным валом и клапанами в головке. В ней меньше подвижных частей, поэтому она является более мощной и может работать на высоких скоростях. В любом случае, между деталями присутствует зазор, чтобы клапан мог свободно закрываться и открываться, когда те расширяются при нагревании.

Зазоры между ножкой клапана и коромыслом или кулачком необходимы для нормальной работы системы, а их отсутствие может вызвать серьезные повреждения составных частей.

При слишком большом зазоре клапаны будут открываться слишком рано, а закрываться слишком поздно, что снизит мощность двигателя и увеличит уровень производимого им шума.

При малом зазоре клапаны не будут нормально закрываться, что приведет к ослаблению компрессии.

В некоторых двигателях зазоры регулируются автоматически под давлением смазочной жидкости.

Распределительный вал с толкателями

При конструкции, согласно которой распределительный вал находится в блоке цилиндров, длинные штанги толкателей воздействуют на коромысла, открывающие клапаны. Двигатели с верхним расположением клапанов в головке цилиндра считаются менее эффективными, чем двигатели с одним распределительным валом и клапанами в головке, т.к. большое количество подвижных частей ограничивает скорость, при которой двигатель может безопасно работать.

Читайте также: Клапан сильфонный фланцевый 15с66нж

В двигателе с верхним расположением распределительного вала и штангами коленчатый вал находится в головке цилиндров.

При вращении вала каждый клапан открывается с помощью толкателя, штанги и коромысла. Клапан удерживается в закрытом состоянии пружиной.

Количество зубьев на звездочке ведущей цепи в два раза превышает количество зубьев на шестерне распределительного вала, поэтому вал вращается в два раза медленнее, чем двигатель.

Двигатель с одним распределительным валом и клапанами в головке

В некоторых моделях кулачки напрямую воздействуют на короткие рычаги, именуемые пальцами.

Двигатель с одним распределительным валом и клапанами в головке содержит меньше деталей для управления клапанами. Кулачки напрямую взаимодействуют с толкателями или короткими рычагами (пальцами), которые, в свою очередь, открывают и закрывают клапаны.

Такая система обладает меньшим весом и технической сложностью, т.к. в ней отсутствуют штанги толкателей и коромысла.

Для управления распределительным валом с помощью звездочки на коленчатом вале часто используется длинная цепь, которая иногда провисает. Эта проблема решается добавлением промежуточных звездочек и нескольких коротких цепей с большим натяжением.

Кроме того, могут быть использованы нерастягиваемые резиновые маслоупорные ремни с зубьями, которые цепляются к звездочкам на распределительном и коленчатом валах.

АвтоСайт теперь можно читать и в Telegram.

Видео:Причины ПРОГОРАНИЯ клапанов двигателя. Признаки когда прогорел клапанСкачать

Что такое клапан двигателя

Это деталь двигателя и одновременно крайнее звено газораспределительного механизма. Клапанная группа включает в себя: пружину, направляющую втулку, седло, механизм крепления пружины. Все эти детали работают в тяжёлых механических и тепловых условиях, испытывая колоссальные нагрузки.

Сопряжение седло-клапан, подвергается наибольшему воздействию высоких температур и ударных нагрузок. Кроме того, детали постоянно испытывают недостаток в смазке по причине высоких скоростей работы. Это вызывает их интенсивный износ.

Требования, предъявляемые к группе:

• Герметичность работы клапана в сопряжении с седлом;
• Высокий коэффициент обтекаемости, при входе и выходе рабочей смеси из камеры сгорания;
• Небольшой вес деталей группы;
• Детали должны быть высокопрочными и одновременно жёсткими;
• Стойкость к высоким температурам;
• Эффективная теплоотдача клапанов;
• Высокое сопротивление механическим и ударным нагрузкам;
• Противодействие коррозии.

Видео:Редукционный клапан и регулировка давления. Когда знания экономят деньги или не будь лохом!Скачать

Назначение и особенности устройства

Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся головка и стержень. Переход от стержня к головке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания.

Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, головка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.

Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: головку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.

Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5 мм. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.

По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.

На эффективность работы клапана большое влияние оказывает его форма. Чем более она обтекаемая, тем выше скорость входящего или выходящего заряда смеси. Чаще всего головку клапана делают плоской, для облегчения изготовления детали, удешевления её производства и сохранения жёсткости.

Однако, в двигателях, испытывающих повышенные нагрузки, например, форсированных, в связи со спецификой самого двигателя применяют впускные клапана с вогнутыми головками. Такое устройство уменьшает массу детали и инерционную силу, возникающую при работе.

Стыковка клапана с седлом осуществляется по тонкому ободку на поверхности головки цилиндров — фаске. Стандартный угол наклона фаски впускных клапанов составляет 45°, у выпускных 45° или 30°. При изготовлении головок цилиндра фаски шлифуют, а затем, при установке клапана, каждый притирают к седлу. Ширина ободка должна быть не менее 0,8мм.

Ободок не должен прерываться по всему периметру окружности тарелки клапана. Сочленение между клапаном и седлом нужно уплотнить наверняка, вот зачем угол фаски клапана, по наружной стороне фаски, делают меньше угла седла на 0,5-1°.

В некоторых двигателях, для большей сохранности изделия, применяют устройство принудительного вращения клапана. В процессе работы на фасках откладывается нагар, нарушается уплотнение, появляются механические повреждения, это резко снижает эффективность работы мотора. Проворачиваясь, клапан ДВС распределяет нагрузку равномерно по всей поверхности фаски и принудительно очищает ее.

После фаски головки, у клапана имеется специальный поясок, в виде цилиндра. Эта конструктивная особенность позволяет уберечь его от перегрева и обгорания, а так же делает головку более жёсткой. Кроме того, при притирке, диаметр клапана остаётся прежним.

Читайте также: Как монтировать обратные клапана

Пружинное стопорное кольцо предотвращает падение клапана в камеру сгорания двигателя, в случае, если элементы крепления хвостовика поломаются.

При соприкосновении с кулачком распределительного вала, или коромыслом, торцы клапана подвергаются большим нагрузкам. Поэтому для предания им жёсткости и износостойкости, их закаливают, или надевают на них специальные колпачки из высокопрочных сплавов.

Впускные клапана снабжают специальными резиновыми маслосъёмными колпачками, для предотвращения попадания через зазор масла в камеру сгорания в период такта впуска.

Выпускные клапана, работая в экстремальных температурных режимах, могут заклинить в отверстии направляющей втулки. Что бы этого не произошло, их стержни делают меньшего диаметра вблизи головки, по сравнению с поверхностью на остальной длине.

Сухарики, удерживающие клапанные пружины, держатся за сам клапан при помощи крепления, обеспеченного выточками.

Диаметр стержня выпускных клапанов больше диаметра стержня впускных, головка клапана — меньше. Такой конструктивный приём позволяет отвести от клапана больше тепла и понизить его температуру. Однако этот приём увеличивает сопротивление потока газов, делая очистку камеры сгорания менее эффективной. При расчётах, этот параметр сложно узнать, поэтому им пренебрегают, считая давление при выпуске большим, чем давление при впуске, что компенсирует недостаток с лихвой.

Для увеличения эффекта охлаждения выпускного клапана внутри его делают пустотелым. Пустое пространство заполняют металлом с низкой температурой плавления, обычно жидким натрием. Нагреваясь от головки клапана, пары жидкого натрия поднимаются в верхнюю, боле холодную часть, забирая большую часть тепла с собой. Там они соприкасаются с менее нагретой частью стержня и отдают тепло ей.

Видео:Загрязнение датчика давления наддува приводит к недостаточной мощности двигателяСкачать

Пружины клапана

Пружина работает в условиях больших нагрузок. Основная её задача заключается в создании надёжной и плотной стыковки клапана и седла. Испытывая нагрузки, пружина может сломаться, зачастую это происходит по причине вхождения её в резонанс. С целью предотвращения этого явления, витки пружины делают с переменным шагом.

Так же можно изготовить коническую или двойную пружину. Двойные пружины обладают дополнительным плюсом, так как наличие двух деталей повышает надёжность механизма и уменьшает общий размер пружин.

Дабы исключить возможность резонанса в двойной пружине, направление витков внутренней и внешней пружин делают разными. Так же это позволяет удержать обломки детали, в случае поломки пружины, осколки задержатся между витками.

Пружины для клапанов изготавливают из проволоки, материал которой — сталь. После придания формы, изделие закаляют и подвергают отпуску. Для повышения прочности, обдувают воздухом с добавлением абразивного материала.

Что бы избежать коррозии, пружины обрабатывают оксидом цинка или кадмия. Концы пружин шлифуют и придают им плоскую форму. Это делается для более эффективной фиксации торцов пружин со специальными неподвижными тарелками в блоке цилиндров. Тарелки изготавливают из стали с низким содержанием углерода, верхнюю тарелку фиксируют на клапане при помощи сухарика.

Видео:Почему низкое давление в двигателе д245. На зил 131 дизель, низкое давление масла мтз.Скачать

Втулки клапанов и их направляющие

Отвод тепла от стержня клапана и его перемещение в возвратно поступательной плоскости обеспечивают направляющие втулки. В процессе работы сами втулки подвергаются воздействию высоких температур, омываясь горячими отработанными газами. При возвратно поступательном движении клапана между ним и поверхностью втулки возникает трение. Если смазки поступает не достаточно, то трение идёт практически на сухую.

Именно по этой причине к материалу втулок применяют ряд требований, таких, как: стойкость к износу, высоким температурам, трению. Некоторые составы чугуна, алюминиевая бронза, керамика обладают всеми свойствами, необходимыми для создания детали, удовлетворяющей таким требованиям.

Для впускных клапанов, в связи с разницей в температуре нагрева, зазоры между направляющей втулкой и стержнем делаются меньше. Нижнюю часть втулки делают под конус для предотвращения заклинивания клапана.

Видео:Зачем и нужно ли - РЕГУЛИРОВАТЬ КЛАПАНА? Знать ОБЯЗАТЕЛЬНО!Скачать

Выточки под клапана (седла)

Долговечность и правильная работа двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от качества изготовления выточки под клапана. При неправильной стыковке клапана и седла не будет обеспечиваться должная герметичность камеры сгорания, и скорый выход мотора из строя неизбежен. Седла изготавливают непосредственно в головке цилиндра, в данном случае речь идёт о чугунных головках. Либо делают их вставными, из стали, например, в алюминиевых головках.

Вставные седла удерживаются в головке путём запрессовки, или развальцовки.

Видео:Регулировка клапанов китайского двигателя Лифан 168F-2,170F,177F мотоблок LifanСкачать

Количество клапанов в двигателе

Когда речь заходит о клапанах, многие задаются вопросом: «сколько клапанов в двигателе должно быть?» Однозначного ответа нет, определить чёткое количество можно только изучив конструктивные особенности мотора. Учитывая, что в четырёхтактной силовой установке клапан осуществляет такты впуска и выпуска, значит минимальное количество на один цилиндр — два, один впускной и один выпускной.

Современные силовые установки наиболее часто используют конструкцию с четырьмя клапанами (двух впускных и двух выпускных) на каждый цилиндр. При открытии клапана в образовавшееся отверстие происходит заброс топливной смеси, или выход отработанных газов. Чем больше отверстие, тем эффективней будет наполнение или очистка. Соответственно коэффициент полезного действия мотора так же увеличится.

Увеличить отверстие за счёт увеличения тарелки клапана нельзя, поскольку её размер ограничен размером камеры сгорания. Поэтому для улучшения качества смесеобразования устанавливают большее количество клапанов на один цилиндр.

Встречаются схемы, в которых применяются два, три, и даже пять клапанов на цилиндр. Учитывая, что процесс наполнения более важен для работы двигателя, количество впускных клапанов в нечётных схемах всегда больше.

💥 Видео

Влияние неправильной регулировки клапанов на работу двигателяСкачать

Как замерять компрессию в двигателе. ВАЗ 2112 разброс давления в цилиндрах. АВТОпрактикСкачать

ЧТО ТАКОЕ КЛАПАН ФАЗОРЕГУЛЯТОРА. КАК ОН ВЛИЯЕТ НА Х/Х И КАК ПРОВЕРИТЬ? ОШИБКА DF080 | #ВидеолекцияСкачать

Эксперимент: что будет если зазоры клапанов слишком маленькие или вообще нет зазора.Скачать

ПРИЗНАКИ ПРОГАРА КЛАПАНА.Как определить прогар клапана!Клапана или поршневая. Самый точный диагнозСкачать

Клапан сброса аварийного давления, bosch двигатель Д 245 35Е4Скачать

максимальное давление маслонасосаСкачать

Регулятора Давления Топлива (РДТ): признаки неисправности и способы проверкиСкачать

Как работает регулятор давления топлива и обратный клапан в топливной системе.Скачать