Для чего нужен всасывающий клапан (3 видео)

Впускной клапан – элемент механизма газораспределения ДВС, который отвечает за пропуск в рабочую камеру сгорания топливно-воздушной смеси или только воздуха (для дизельных ДВС или моторов с непосредственным впрыском). Впускной клапан ГРМ осуществляет открытие доступа в цилиндр двигателя, а затем перекрывает доступ перед тем моментом, когда начнется такт сжатия.

Впускные клапаны изготавливают из особой стали. К такой стали для изготовления клапанов двигателя внутреннего сгорания выдвигаются отдельные требования:

высокая твердость поверхности;
достаточная теплопроводность материала;
узкий коэффициент термического расширения;
противостояние разъедающему влиянию продуктов сгорания;
возможность противостоять регулярным динамическим нагрузкам при высоком нагреве;

Дополнительные требования к стали для клапанов предполагают отсутствие эффекта закаливания в момент охлаждения клапана после работы в условиях высоких температур. Это означает, что при остывании сталь не должна становится хрупкой. Данным требованиям на 100% не соответствует ни одна из разработанных сегодня марок стали.

Видео:⭐Система изменения длины впускного коллектора Шевроле Лачетти. Из чего состоит и как проверитьСкачать

Клапаны ДВС изготавливают из высоколегированных сильхромов, что позволяет указанной детали работать в условиях высочайшего нагрева. Такой подход обеспечил нужную прочность клапана, а также возможность элемента противостоять коррозионным процессам, которые активно прогрессируют в среде его работы при высоких температурах около 600 — 800 °C.

Клапаны размещают под определенным углом (30-45 градусов) по отношению к вертикальной оси. Отличием впускного клапана от выпускного является то, что его тарелка имеет больший диаметр сравнительно с тарелкой выпускного клапана. Такое различие вызвано тем, что момент открытия впускного клапана происходит именно тогда, кода в камере сгорания появляется разрежение. В момент выпуска в цилиндре имеет место повышение давления.

Разрежение в цилиндре на впуске уступает давлению по силе на такте выпуска. Для максимально качественного и полного наполнения рабочей топливно-воздушной смесью на впуске необходимы клапана с большей пропускной способностью. Такая пропускная способность реализована посредством увеличения диаметра тарелки впускного клапана или количества впускных клапанов.

Тарелка впускного клапана со стороны рабочей камеры сгорания плоская, а со стороны распределительного вала получает форму конуса. Данный конус еще называется фаской. В момент закрытия впускного клапана фаска прилегает к седлу клапана, которое также представляет собой коническое отверстие в ГБЦ.

Точность посадки впускного клапана обеспечена благодаря использованию направляющей втулки. В указанную втулку вставляется стержень клапана, а сама втулка называется направляющей клапана. Направляющие клапанов запрессованы в корпус ГБЦ, а также дополнительно зафиксированы посредством стопорного кольца.

Современные силовые агрегаты имеют тенденцию к увеличению количества впускных клапанов на цилиндр для улучшения пропускной способности, повышения эффективности наполнения цилиндра рабочей топливно-воздушной смесью и улучшения мощностных и других характеристик ДВС.

Клапан получает внутреннюю и наружную пружины. Данные цилиндрические пружины закрепляют на стержне клапана. Открытие впускного клапана на такте впуска становится возможным благодаря тому, что усилие от кулачка распределительного вала передается на рокер (толкатель). Конструкция современных ДВС подразумевает прямое воздействие кулачка распредвала на клапан. Пружины клапана плотно закрывают (прижимают) клапан обратно после того, как рокер сбегает с толкателя или стержень клапана прекращает контактировать с кулачком распредвала.

Видео:стоит ли менять направляющие клапановСкачать

Читайте также: Приора 2008 года 8 клапанов характеристики

Между распределительным валом (его кулачком) и стержнем клапана (его торцевой частью) имеется конструктивный зазор. Такой зазор (может находиться на отметке 0,3-0,05 мм) создан для компенсации теплового расширения впускного клапана.

Открытие и закрытие впускных клапанов в четко определенный момент становится возможным благодаря угловому положению распредвала, которое в точности совпадает с аналогичным положением коленчатого вала ДВС. Получается, положение распредвала в момент открытия впускных клапанов строго соответствует положению коленвала. Конструкции двигателей могут отличаться, количество распредвалов может быть разным.

Закрытие впускного клапана осуществляется с небольшой задержкой. Клапан закрывается в тот момент, когда поршень в цилиндре оказывается в нижней мертвой точке и далее начинается движение вверх. Цилиндр продолжает наполняться и после начала движения поршня вверх. Такое явление происходит в результате инерционного движения во впускном коллекторе.

Основными неисправностями, которые напрямую связаны с клапанами ДВС, являются: загибание клапанов, зарастание клапанов нагаром и прогар клапана. Загибание клапанов чаще всего происходит по причине обрыва ремня ГРМ. Не менее часто гнет клапана и при неправильно выставленных метках в процессе замены приводного ремня ГРМ. Менять ремень ГРМ и выставлять метки на шкивах распредвала и коленвала нужно с повышенным вниманием.

Неисправностью клапанного механизма становится образование нагара на впускных и выпускных клапанах, что проявляется в повышенном шуме в процессе работы и падении мощности ДВС. Характерно появление металлического стука в области клапанной крышки на ГБЦ, а также проблемы с клапанами выявляют по хлопкам во впускном и выпускном коллекторе.

Видео:КАК РАБОТАЕТ СИСТЕМА ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМЕТРИИ ВПУСКНОГО КОЛЛЕКТОРА, ЧТО ЭТО ТАКОЕ. ПРИМЕР РАБОТЫ СИСТЕМЫ.Скачать

Нагар на клапанах и седлах не позволяет элементам плотно прилегать друг к другу, что ведет к потере необходимого показателя компрессии в двигателе. Снижение компрессии означает потерю мощности ДВС. Сильный нагар также приводит к перегреву и прогару клапана.

Неисправность пружин клапана может привести к деформации ГБЦ и заеданию стержня в направляющей клапана. Неправильный тепловой зазор между рычагом и стержнем приводит к сильному стуку клапанов. В таком случае необходимо немедленно заниматься выставлением требуемого производителем теплового зазора. Автолюбители называют эту процедуру регулировкой клапанов. Регулировать клапана нужно с определенной периодичностью в процессе эксплуатации мотора, а также если указанная возможность отрегулировать клапана двигателя изначально предусмотрена конструктивно.

Читайте также: Клапаны для вентиляции солярис

Строение впускного / всасывающего клапана (регулятора всасывания) компрессора

Стоит начать с назначения впускного клапана.
Клапан имеет несколько функций:

Одно название уже говорит о многом: он всасывает / впускает в компрессор атмосферный воздух в рабочем режиме;
Перекрывает проход атмосферному воздуху в винтовой блок компактного модуля при запуске компрессора или во время работы в холостом режиме;
Третья функция компрессора — это разгрузка компрессорной установки от сжатого воздуха — функция предохранительного клапана;
И последнее предназначение — при закрытии впускного клапана, воздух не только не может зайти в винтовой блок, но также он не может его покинуть — следовательно, он ещё имеет функцию обратного клапана.

Видео:Всасывающий , впускной клапан AIV 85 для воздушного винтового компрессора Китай, Berg.Скачать

Но все таки главным предназначением будут две первые функции — переключение между двумя режимами: нагрузка и холостой ход.

В основном в винтовых компрессорах используются клапаны фирмы VMC.
Конструкция клапана изменяется в зависимости от мощности компрессорной установки.
Стоит отметить, что всасывающие клапаны подразделяются ещё на 2 вида:

пневматические (используются на дизельных компрессорах, как пример, установки производства ЧКЗ — дизельные компрессоры серии КВ. Управление происходит с помощью регулятора пропорционального давления. Его действия зависят от давления в системе);
электрические (используются на электрических компрессорах, как пример, установки производства ЧКЗ — электрические компрессоры серии ДЭН. Управление происходит с помощью блока управления компрессором (БУК) через минипневмораспределитель и подачу на него напряжения).

Мы поведем разговор о наиболее стандартных вариантах впускного клапана, что используются чаще всего в компрессорах.

Поворотный клапан (заслонка)

Строение (номера см. на рис. 1):
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Регулируемый дроссель	Корпус клапана	Входной фильтр	Заслонка	Регулируемый дроссель разгрузки	Электромагнитный клапан разгрузки	Вход управления из масляного резервуара	Управляющий электромагнитный клапан	Пневмоцилиндр

10	11	12	13	14
Поршень	Пружина	Винтовой блок	Пружина	Обратный клапан

Электромагнитные клапаны 6 и 8 — это те детали, что осуществляют управление работой впускного клапана.

Видео:Дренажная трубка впускного коллектора, нужна или нет...Скачать

Через клапан 8 сжатый воздух из масляного резервуара воздействует на поршень пневмоцилиндра 10, управляя положением заслонки 4, открывающей/закрывающей горловину винтового блока 12.

Через клапан 6 происходит сброс излишнего давления из масляного резервуара, иными словами — разгрузка компрессорной установки, это происходит в режиме холостого хода и после остановки компрессора.

Обводная линия (предназначена для поддержания давления в масляном резервуаре в режиме холостого хода на уровне 1,5 бар) представляет из себя регулируемый дроссель 1.

Обратный клапан 14 с пружиной 13 служит для предотвращения выброса масла из винтового блока 12 во входной фильтр 3 при аварийной остановке компрессора, т.к. заслонка 4 при этом не может закрыться мгновенно.

Дисковый клапан состоит из следующих компонентов:

Строение (номера см. на рис. 3)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Болт	Крышка клапана	Гайка	Крышка пневмоцилиндра	Пружина*	Поршень	Уплотняющее кольцо*	Седло пружины*	Корпус пневмоцилиндра	Резьбовой штифт	Регулируемый дроссель*	Уплотняющее кольцо

Читайте также: Какое масло заливать в лада ларгус 16 клапанов 106

13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23
Корпус клапана	Стопор пружины*	Пружина	Обратный клапан*	Уплотняющее кольцо*	Прокладка*	Стопорное кольцо	Уплотняющее кольцо	Стопор пружины	Пружина	Клапан разгрузки

Дисковый клапан

Видео:КЛАПАНА двигателя. Как отличить ВПУСКИНЫЕ и ВЫПУСКНЫЕ. Как найти ПОДДЕЛКУ клапанов двигателяСкачать

Строение (номера см. на рис. 4):
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Входной фильтр	Диск клапана	Регулируемый дроссель	Обратный клапан	Обводная линия	Вентиляционная линя камеры холостого хода	Поршень	Пружина	Линия управления камеры холостого хода	Разгрузочный электромагнитный клапан

11	12	13	14	15	16	17	18	19
Вход управления из масляного резервуара	Редуктор (3 бара)	Управляющий электромагнитный клапан	Линия управления камерой нагрузки	Камера холостого хода	Камера нагрузки	Вентиляционная линия камеры нагрузки	Винтовой блок	Шток клапана

Работа данного клапана частично схожа, с работой поворотного клапана. Как и на предыдущем управление работой всасывающего клапана происходит с помощью двух электромагнитных клапанов — 10 и 13.

При открытии нормально открытого (без подачи управляющего напряжения) клапана 10 происходит перемещение диска 2 всасывающего клапана влево (по рисунку) и закрытие всасывающей горловины винтового блока 18.

При этом некоторое количество воздуха попадает в винтовой блок через обводную линию 5 с обратным клапаном 4 и редуктором 3 и сжимается для поддержания в масляном резервуаре давления, необходимого для нормальной циркуляции масла в контуре компрессора (как правило, порядка 1,5 бар). Компрессор работает в режиме холостого хода, не производя сжатый воздух).

При закрытии электромагнитного клапана 10 и переключении электромагнитного клапана 13 давление из масляного резервуара подается в камеру нагрузки 16 привода всасывающего клапана. Диск клапана перемещается вправо (по рисунку) и открывает всасывающую горловину винтового блока 18. Компрессор начинает производить сжатый воздух, т.е. работать в режиме нагрузки.

Более подробно конструкция дискового всасывающего клапана показана на рис. 6

Строение (номера см. на рис. 6):
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Трубка	Дроссель	Обратный клапан	Коннектор	Коннектор	Коннектор	Коннектор	Коннектор	Корпус клапана	Уплотняющее кольцо*	Уплотняющее кольцо*

12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22
Шток клапана	Поршень*	Уплотняющее кольцо*	Болт	Коннектор	Коннектор	Крышка клапана	Уплотняющее кольцо*	Пружина*	Гайка	Прокладка

23	24	25	26	27	28	29	30	31
Уплотняющее кольцо*	Диск клапана	Уплотняющее кольцо	Втулка*	Коннектор	Коннектор	Гайка	Коннектор	Индикатор засоренности воздушного фильтра

Думаю, вы заметили, что у некоторых позиций в таблицах стоят звездочки (*), это означает, что они должны входить в комплект поставки сервисных наборов для обслуживания всасывающих клапанов.
Это гарантирует их длительную безотказную работу.