Клапаны и седла клапанов — это пара важнейших компонентов в клапанном механизме двигателя (системе, которая контролирует «дыхание» двигателя). Они работают вместе, чтобы точно открывать и закрывать впускные и выпускные каналы в нужный момент. Думайте о них как о «клапанах двигателя и их дверных проемах».
В частности:
-
Клапан – состоит из головки в форме диска (обычно называемой «головкой клапана» или «грибовидной головкой») и тонкого стержня. Головка герметизирует или открывает проход для газа, а шток обеспечивает направление и передает движущую силу.
-
Седло клапана – это металлическая деталь кольцеобразной формы, встроенная непосредственно в головку блока цилиндров (или блок цилиндров), которая плотно соприкасается с конической поверхностью головки клапана. Он служит «дверной коробкой», обеспечивая точную и прочную уплотнительную поверхность клапана.
Как они работают?
Когда распределительный вал давит на коромысло или толкатель, клапан толкается вниз, поднимая седло клапана и открывая впускной/выпускной канал. Когда распределительный вал вращается и сбрасывает давление, клапан быстро пружинит назад под сильным усилием пружины, плотно прижимая свою коническую головку к седлу клапана, чтобы закрыть канал. Качество уплотнения этой сопрягаемой поверхности напрямую определяет давление в цилиндре двигателя и выходную мощность.
Их суровые условия эксплуатации
Эта пара работает в чрезвычайно жестких условиях:
-
Сильный нагрев – выпускной клапан подвергается непосредственному воздействию дымовых газов при температуре, превышающей 1000 °C.
-
Высокочастотное воздействие. При тысячах оборотов двигателя в минуту клапаны открываются и закрываются десятки раз в секунду, постоянно ударяясь о седла клапанов.
-
Сильный износ. Непрерывные удары и поток высокотемпературного газа вызывают быстрый износ контактных поверхностей.
Материалы и советы по уходу
Из-за этих суровых условий используемые материалы тщательно выбираются:
-
Клапаны. Впускные клапаны обычно изготавливаются из жаростойкой стали (например, 40Cr), тогда как выпускные клапаны должны использовать более современные жаропрочные сплавы (такие как кремний-хромовая сталь или даже сплавы на основе никеля), чтобы противостоять высокотемпературной коррозии и горению.
-
Седла клапанов — обычно изготавливаются из легированного чугуна, порошковой металлургии или цементированного карбида, что обеспечивает хорошую износостойкость и теплопроводность.
При регулярном техническом обслуживании важно периодически проверять конус уплотнения между клапаном и седлом клапана. Если произойдет возгорание, точечная коррозия или деформация, вызывающая утечку, двигатель пострадает от потери мощности, затрудненного запуска или даже от обратного зажигания («хлопков»). В таких случаях седло клапана обычно необходимо отполировать с помощью специальной развертки, а клапан необходимо притереть (притереть) к седлу, чтобы восстановить герметичное уплотнение.
