Клапана фото – что это такое, виды, устройство и принцип работы, установка своими руками

Клапан двигателя. Назначение, устройство, конструкция

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Тарельчатый клапан — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Клапан. Рис.1 Тарельчатый клапан с пружиной, верхней тарелкой и сухарями

Тарельчатый клапан — деталь большинства поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), является частью газораспределительного механизма, непосредственно управляющей потоками рабочего тела, поступающего и выходящего из цилиндра. Используются также в крупных компрессорах, паровых машинах.

Тарельчатый клапан состоит из собственно круглой тарелки и стержня меньшего диаметра. Из соображений прочности и аэродинамики переход между тарелкой и стержнем выполняется большим радиусом (рис.1). Некоторое время были популярны тарелки зонтичной (тюльпанообразной) формы, уменьшавшие вес впускного клапана до веса выпускного (диаметр впускных клапанов выбирают больше, так как сопротивление впускного тракта сильнее снижает мощность двигателя, чем сопротивление выпуска) при одновременном снижении гидравлического сопротивления. Однако при этом растёт площадь камеры сгорания, что увеличивает выбросы углеводородов.

Клапан совершает перемещения по оси стержня, при этом тарелка открывает путь газам, а при посадке на седло — плотно запирает его. Некоторый зазор между стержнем и втулкой клапана необходим, чтобы избежать заедания при нагреве клапана, и чтобы тарелка могла самоустановиться на седло. Для поддержания самоустановки, а следовательно, плотности запирания, тарелка имеет фаску под углом 45 или 30 градусов к её плоскости.

Рис.2 Тарельчатый клапан в нижнеклапанном двигателе

Силовое замыкание кинематической схемы привода клапанов (то есть, и возврат клапана в закрытое положение) осуществляется витыми клапанными пружинами, на быстроходных спортивных двигателях — с помощью десмодромного механизма. Стержень клапана имеет обычно термоупрочнённый торец, куда передаётся усилие от рокера, коромысла или стакана, и одну или несколько канавок для установки сухарей (канавка видна на рис.1). Меньше распространена передача усилия через внутреннюю резьбу в стержне клапана от толкателя (такую конструкцию имеет клапан на В-2 и всех последующих модификациях, изготовляемых сейчас «Барнаултрансмашем»)

Между пружиной и плоскостью головки, кроме стальной закалённой шайбы, может быть установлен механизм проворота клапана (иначе называемый механизм самопритирки). Это позволяет продлить интервалы между притиркой клапанов, сохраняя плотность их посадки в течение длительного времени

[1].

Количество клапанов в двигателе зависит от принятой схемы газораспределительного механизма^[2]. Типовое значение 2 или 4 клапана на цилиндр, но встречаются схемы с 5 клапанами (из них 3 впускные), или даже 1 большим выпускным клапаном (прямоточная продувка 2-тактного дизеля). Клапанные пружины, поддерживающие кинематику ГРМ, всегда спиральные с плоскими шлифованными торцами. На один клапан приходится обычно 1 (реже 2) пружины, и 2 сухаря. Размеры и форма сухарей индивидуальны, обычно каждый двигатель имеет оригинальные сухари клапанов.

Рис.3 Пример компоновки: 4 клапана на цилиндр

Клапаны могут размещаться по нижнеклапанной или верхнеклапанной схеме, располагаться под углом друг к другу или параллельно. Целью работы конструктора при их размещении является надёжный газообмен с небольшим аэродинамическим сопротивлением, необходимое размещение коллекторов в подкапотном пространстве, компактность камеры сгорания, соблюдение норм выхлопа и др.

Впускные клапана двигателей обычно изготовляют высадкой из сильхромовой стали типа 40Х9С2, 40Х10С2М. Эти стали обладают довольно высокой жаростойкостью, и поскольку температура отходящих газов у дизелей меньше (по причине высокой степени сжатия), чем у искровых моторов, используются и для изготовления выпускных клапанов дизелей.

Выпускные клапана старых искровых моторов также делали сильхромовыми, недостаточную жаростойкость компенсировали удобством притирки (ГАЗ-51), напайкой кромки тарелок стеллитом; наполнение клапанов натрием для теплоотдачи от тарелки применялось ранее (ГАЗ-66/ГАЗ-53, ЗИЛ-130), и применяется сейчас^[3][4][5][6].

Позднее перешли на сварные клапаны: стержень из сталей типа 40ХН, 38ХС, тарелка из сталей типа 40Х14Н14В2М, 45Х22Н4М3. На дизелях такие стали не применяют: дизельное топливо содержит серу, а сернистые газы быстро разрушают никельсодержащие стали. Применяется и напайка кромок твёрдыми материалами: стеллитом, нихромом

[7].

Основными неисправностями тарельчатых клапанов являются^[8]:

• неплотность;
• прогорание тарелки;
• износ стержня, зазор по направляющей клапана;
• изгиб клапанов после соударения с поршнем.

Неплотность клапанов может быть с момента изготовления, развиться в течение работы, либо быть следствием некачественного ремонта или неверной регулировки клапанов. Впускной клапан может длительное время пропускать газ без прогорания, но искровой двигатель при этом обычно потряхивает: во впускной тракт забрасывает отработавшие газы, и воспламенение такой разбавленной смеси становится ненадёжным. Дизель, соответственно, дымит

[9]. Ещё одной причиной может быть загиб клапанов^[10], двигатель при этом трясётся очень сильно, а заводится плохо.

В случае умеренной неплотности клапанов, они ещё могут быть притёрты, но чаще всего их меняют комплектом. Причина в том, что к этому времени обычно происходит износ стержня клапана с увеличением расхода масла, а при долгой притирке старого клапана выступание его торца над плоскостью головки увеличивается — гидрокомпенсатор может выйти из рабочей зоны. Если выступание превышает допустимое уже с новым клапаном, то по инструкции нужно менять головку блока, на практике — торец клапана шлифуют для уменьшения высоты.

Прогорание тарелки выпускного клапана всегда является следствием сильного перегрева при отсутствии клапанного зазора и большом прорыве газов. Тарелка впускного клапана прогореть не может, так как задолго до этого при прорыве газов на впуск цилиндр работать перестанет, и температура газов снизится. Однако у дизелей при этом могут возникать другие проблемы.

Износ стержня и/или втулки клапана приводит к нарушению работы сальников клапанов, а значит — высокому расходу масла. Поэтому при ремонте головки блока цилиндров может возникать необходимость в замене клапанов и/или направляющих. После смены направляющих требуется обычно обработать седло шарошками на оправке, базирующейся по новой направляющей, после чего притереть клапан. Обычно разом меняют все направляющие, либо только впускные (зазор во втулках впускных клапанов решающий для расхода масла, ввиду меньшего давления во впускной трубе).

1. ↑ Автомобильные двигатели: теория и техническое обслуживание, 4-е издание. — Издательский дом Вильямс. — 660 с. — ISBN 9785845909541.
2. ↑ Александр Попов, П. Клюкин, Александр Солнцев, Владислав Осипов, Виталий Гаевский. Основы конструкции современного автомобиля. — Litres, 2017-09-05. — 338 с. — ISBN 9785457387928.
3. ↑ Sanders, J. C., Wilsted, H. D., Mulcahy, B. A. Operating temperatures of a sodium-cooled exhaust valve as measured by a thermocouple (англ.) // Digital Library. — 1943.
4. ↑ truck, car and. Клапаны Federal-Mogul (рус.). Дата обращения 30 октября 2018.
5. ↑ Fernando Zenklusen, Marcio Coenca, Alexander Puck. Sodium Cooling Efficiency in Hollow Valves for Heavy Duty Engines (англ.) // SAE Technical Paper Series. — 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, United States: SAE International, 2018-04-03. — DOI:10.4271/2018-01-0368.
6. ↑ How are valves cooled in internal combustion engines? — Quora (англ.). www.quora.com. Дата обращения 30 октября 2018.
7. ↑ Холмянский И.А. Констрирование двигателей внутреннего сгорания. — Омск, 2010. — С. 86-91. — 155 с.
8. ↑ Автомобильные двигатели: теория и техническое обслуживание, 4-е издание. — Издательский дом Вильямс. — 660 с. — ISBN 9785845909541.
9. ↑ Гладкий Алексей Анатольевич. Техоблуживание и мелкий ремонт автомобиля своими руками. — БХВ-Петербург, 2011. — 202 с. — ISBN 9785977505550.
10. ↑ Александр Леонидович Буров. Основы технического обслуживания автомобилей: учеб. пособие. — МГИУ, 2008. — 104 с. — ISBN 9785276015538.

устройство, ГОСТ, фото. Клапан запорно-регулирующий :: SYL.ru

Абсолютно любая (даже самая примитивная) гидравлическая или пневматическая система требует наличия определённых комплектующих деталей, без которых ее нормальная и полноценная работа становится просто физически невозможной. Запорные клапаны являются именно тем неотъемлемым элементом гидролинии, которые в обязательном порядке будут предусмотрены при проектировании и монтаже всей системы. Данный вид гидравлических клапанов может иметь самые различные модификации и конфигурации. Мы же в свою очередь рассмотрим их общую конструкцию, назначение, принцип работы и нюансы монтажа.

Общее понятие

Итак, запорные клапаны – клапаны, в которых элемент (часто называемый золотником), осуществляющий запирание жидкости, контактирует с седлом корпуса за счет того, что он поднимается и опускается. Происходит это при помощи специального шпинделя, ось которого, в свою очередь, расположена под прямым углом к седлу. Данная характерная особенность отличает эти клапаны от других видов запорной арматуры.

Назначение изделия

Запорные клапаны в первую очередь созданы для полного перекрытия всего сечения трубопровода, на котором они расположены. Однако также в некоторых случаях вполне возможно осуществлять и регулировку потока жидкости или газа с помощью данной гидравлической аппаратуры.

Сфера применения

Применяются запорные клапаны практически везде, где протекает жидкотекучая или газообразная среда. Поэтому они нашли свое место в нефтяной, газовой, металлургической, химической и прочих отраслях промышленности. Применяются также и в бытовом водоснабжении на магистральных водопроводных трубопроводах. Кроме того, данные запорные элементы применяются и в отопительных системах.

Достоинства изделия

Запорный клапан наделён следующими преимуществами:

• Конструкцией, которая полностью пригодна для ремонта в случае выходе какой-либо детали из строя.
• Высокой надежностью работы и герметичностью перекрытия.
• Достаточно небольшой скоростью открытия прохода, благодаря чему исключается вероятность возникновения вредоносных гидравлических ударов в системе.
• Некоторые модели могут быть использованы для дросселирования потока.
• Не требует приложения большой физической силы для своего управления со стороны обслуживающего персонала. За счет этого отпадает надобность в использовании длинных рычагов в клапанах с ручным приводом и дорогостоящего электропривода в моделях с автоматическим управлением.

Явные недостатки

Как и любое промышленное изделие, запорный клапан обладает и отрицательными качествами, о которых стоит упомянуть. В их числе значатся:

• Высокая стоимость.
• Проточная часть имеет сложную форму.
• Отсутствие возможности быстрого перекрытия потока в случае необходимости.
• Гидравлическое сопротивление в нем достигает больших значений.
• В проточной части могут возникать застойные зоны.
• Однонаправленность вентилей, которая проявляется в том, что они допускают подачу жидкости или газа только лишь под золотник.
• При наличии сальникового уплотнения штока требуется периодическое техническое обслуживание.

Типы запорных клапанов

Существуют следующие разновидности данных деталей:

• Запорные проходные клапаны. В них патрубки располагаются на одной прямой, а ось шпинделя выставлена перпендикулярно относительно этих патрубков.
• Прямоточные клапаны. Имеют шаровидный корпус со встроенными в него патрубками. Ось шпинделя при этом имеет определенный уклон к их оси.
• Угловые клапаны. Зачастую имеют корпус в виде шара, а патрубки располагаются под углом 90 градусов относительно друг друга. Ось шпинделя перекрывает ось одного из патрубков.
• Игольчатые клапаны. Зачастую имеют небольшие собственные размеры с запирающим элементом конической формы.

Деталировка

Устройство запорного клапана имеет следующий вид. Корпус изделия, как правило, снабжается парой присоединительных патрубков. Они могут быть муфтового, фланцевого, штуцерного типа или иметь гладкую поверхность для последующей приварки.

Внутри клапана находится седло, перекрываемое золотником в момент нахождения его в положении «закрыто». В свою очередь, шпиндель, с помощью которого происходит перемещение золотника, выходит непосредственно из корпуса клапана, а на его конец прикрепляется штурвал (маховик).

Уплотнительный элемент

В обязательном порядке клапан запорно-регулирующий комплектуется специальным элементом, обеспечивающим герметизацию подвижного элемента, то есть шпинделя или штока. Уплотнитель может быть сильфонного, мембранного или сальникового типа.

Сальниковая набивка устанавливается в камеру, которая расположена в месте выхода штока наружу. Укладывать набивку следует плотно, обеспечивая ее прилегание как к корпусу вентиля, так и к оси.

Выполненная качественно укладка сальниковой набивки позволит исключить протекание рабочей среды во внешнее пространство.

Уплотнение сальникового типа наиболее широко распространенное, потому как оно наделено такими положительными моментами:

1. Сохранение своих качеств в широком температурном диапазоне.
2. Простая конструкция.
3. Низкая себестоимость.
4. Большой срок эксплуатации.
5. Ее дополнительный слой может набиваться даже без демонтажа клапана или его перекрытия.

Практически любой клапан запорно-регулирующий изготавливается из углеродистой, коррозионностойкой стали. Хотя существуют модели, которые производятся из чугуна.

Подобные клапаны могут приводиться в действие не только лишь физической силой человека, но и электрифицированным приводом, который в подавляющем большинстве случае применяется при установке регулирующего элемента в промышленности и не только на удаленных от оператора магистралях и трубопроводах различного диаметра.

В качестве своих основных технических параметров клапан запорный (ГОСТ 3326-86) имеет:

• Условное давление, Ру.
• Условный проход, D.
• Температуру рабочей среды, К.

На основании этих данных и выполняют подбор вентилей для последующего их монтажа. Дополнительными критериями могут служить масса и габаритные размеры.

Каждый клапан запорный, фото которого можно найти в статье, производится в жёстком соответствии с международными стандартами и требованиями.

Требования безопасности

Отметим также, что установку крупногабаритных запорных заслонок доверяют в большинстве случаев специальным монтажным бригадам, снабжённым соответствующим инструментом и обладающим навыками. Непосредственно в момент монтажа задвижек особое внимание уделяют безопасности работников, поскольку эта операция сама по себе достаточно травмоопасна. Также обязательно обращают внимание на соосность клапана с магистралью, дабы исключить вероятность его последующей некорректной работы.

Толкатель клапана: описание и фото

В любом двигателе внутреннего сгорания есть система фаз газораспределения. Она включает в себя цепной или ременной привод, шестерни, впускные и выпускные клапана. Последние регулируют подачу и выпуск топливно-воздушной смеси, которая сгорает в камере цилиндра. Также здесь используется толкатель клапана двигателя. Что это за устройство и в чем его особенности? Обо все этом – далее в нашей статье.

Характеристика

Толкатель клапана (ВАЗ в том числе) являет собой элемент, предназначенный для передачи усилий на штангу от распределительного вала. На современных автомобилях используются механизмы бочкообразного типа. Их изготавливают из чугуна.

Но, поскольку толкатели клапанов («Форд Фокус 2» — не исключение) работают под нагрузкой, их нижнюю часть закаливают в процессе литья. Так обеспечивается надежная опорная поверхность для кулачка. Бочкообразный толкатель клапана имеет небольшие отверстия, благодаря которым циркулирует смазка. Также данные элементы отличаются меньшим весом, нежели механические. Для регулировки теплового зазора на нем предусмотрен специальный болт. В конце статьи мы рассмотрим, как это сделать. Бочкообразные элементы подходят для автомобилей с клапанами, расположенными в верхней части блока. Нижний конец элемента расположен в углублении, а сверху на него действует штанга толкателя клапана. Но вне зависимости от того, гидравлический это или механический элемент, оба типа работают в самом блоке цилиндров. На старых автомобилях советского производства устанавливали толкатель клапана иной конструкции. Они изготавливались из незакаленной стали и размещались в разборной блок толкателя. Последний крепился к блоку цилиндров на болтах. На кулачках элемента имеются изогнутые выпуклые профили.

Другие разновидности

Некоторые толкатели клапана механические оснащены кулачками с прямым профилем.

Такие элементы используются вместе с роликами. Последние вращаются на оси. Сейчас подобные решения используют только на высокооборотистых двигателях. Вследствие высокой вероятности проскальзывания ролик проворачивается на фланце быстрее, чем около плоского основания. Стоимость такой конструкции не отличается от других аналогов. Однако здесь имеется большой недостаток. В ходе эксплуатации, значительно изнашивается ось толкателя. На элемент возлагаются большие сдвигающие нагрузки.

О плоском основании

Толкатель клапана данного типа проворачивается на своих направляющих. Что это дает? Благодаря этому уменьшается проскальзывание между толкателем и кулачком. Также снижается износ распределителя. Он более равномерный. Что касается элементов роликового типа, они не должны проворачиваться на своих осях с закругленными концами.

Гидравлические

Весь процесс работы двигателя сопровождается большим тепловыделением. А поскольку большая часть механизмов силового агрегата выполнена из металла, ему свойственно расширятся. Соответственно, меняются тепловые зазоры, особенно на клапанах.

Ведь именно они впускают в камеру горючую смесь и выпускают наружу разогретые выхлопные газы. Чтобы сгладить возникающие шумы при работе, в современных двигателях используют толкатель клапана гидравлический. Он компенсирует зазоры при увеличении и снижении рабочей температуры агрегата.

Как устроены?

В корпусе гидравлического толкателя имеется плунжер. В последнем есть две камеры. Это нагнетательная и камера подачи, в которую поступает смазка от двигателя во время работы. Далее это масло проходит через шариковый клапан в нагнетательную часть. Чтобы компенсировать зазоры с высокой точностью, объем жидкости дозируется в плунжере. Ее из корпуса толкателя выдавливает пружина. Таким образом, тепловой зазор восстанавливается до нормальных значений. Во время открытия впускного или выпускного клапана, масло находится в камере нагнетания. Шариковый клапан возвращает часть его назад, в камеру подачи. Когда корпус толкателя перемещается вверх, создается определенное давление жидкости. Масло не дает плунжеру переместиться относительно корпуса. Когда клапан закрывается, происходит утечка смазки со стороны плунжера. Однако при новом открытии этот недостаток компенсируется через нагнетательную камеру. При запуске двигателя, элементы газораспределительного механизма набирают рабочую температуру. Металл расширяется, а объем масла в камере нагнетания уменьшается. Благодаря слаженной работе механизма, компенсируются зазоры между клапанами. Также в работе задействуются такие элементы, как коромысло и штанга клапана. Ниже мы рассмотрим, что они собой представляют.

Штанга и коромысло

Первый элемент являет собой металлическую трубку диаметром 12 миллиметром.

Она служит для передачи усилий, что идут от толкателя на коромысло. На трубе имеются запрессованные наконечники сферической формы. Нижний элемент упирается в пяту толкателя, верхний – в регулировочный винт. На наконечниках также предусмотрены отверстия для смазки. Они проходят через полости трубы к подшипнику клапанов. Коромысло предназначено для передачи усилий от штанги на клапан. Изготавливается элемент из стали. Над штангой коромысло имеет короткое плечо. Над клапаном оно более длинное. В коротком имеется контргайка для выставления теплового зазора (касается только механических элементов). Штанга расположена на индивидуальной оси. В нее запрессованы две втулки из бронзы.

Какой толкатель клапана выбрать?

Как мы уже отметили ранее, существуют механические, роликовые и гидравлические элементы. При замене данных деталей встает вопрос о выборе наилучшего типа толкателя. Итак, давайте по порядку. Механические элементы – это наиболее простые и удешевленные толкатели. Главный их недостаток – невозможность компенсирования зазора. В результате при наборе двигателем рабочей температуры они начинают издавать характерный шум. Все зазоры приходится выставлять вручную, через регулировочный болт. Что касается гидравлических, они автоматически выставляют все зазоры.

Данные толкатели являют собой небольшую камеру, кода входит масло под давлением. Таким образом, регулировка зазоров выполняется самой смазочной системой. Стоят они недорого, а дополнительно настраивать их нет необходимости. Единственный недостаток – это «зависание» толкателей на высоких оборотах. Но в таком случае используют роликовые элементы на их основе. Гидравлические роликовые толкатели рассчитаны на большой срок эксплуатации. Благодаря им можно значительно увеличить мощность агрегата. Размеры толкателей клапанов данного типа идентичны стандартным, поэтому трудностей с заменой у вас не будет. Сейчас это наиболее подходящий вариант среди всех, что есть на рынке.

Как определить неисправность?

Поломку данного элемента можно выявить по характерным звукам. Поскольку деталь выставляет нужный зазор, при поломке будет слышен металлический звон под клапанной крышкой. С увеличением оборотов он усиливается. Это значит, что в корпус элемента не поступает масло или не работает одна из камер.

Когда это нормально?

Стоит отметить, что шум из клапанной крышки при запуске мотора – вполне нормальное явление.

Если автомобиль стоит более 2 часов, масло из толкателей автоматически выходит. Им нужно время, чтобы приработаться. Запуская двигатель, прислушайтесь к нему. Если в течение 10 секунд шумы исчезли, значит, толкатель клапанов набрал нужное количество масло и выставил зазор. Если нет, скорее всего, элемент вышел из строя. Ввиду низкой стоимости, разумным решением будет покупка новых толкателей клапанов. Рекомендуется приобретать механизмы комплектом и заменить их на каждом стержне.

Как выставить тепловой зазор?

Если это механический толкатель, придется делать это самостоятельно. Регулировка выполняется на холодном двигателе. Сперва необходимо открыть клапанную крышку. Далее выставляем четвертый цилиндр в верхней мертвой точке. Для этого следует совестить центральную риску на передней крышке ДВС с метой шкива коленвала. последний вращаем подходящим рожковым ключом за храповик. Далее приступаем к регулировке восьмого и шестого клапана.

При помощи щупа выставляем зазор между рокером и кулачком, вращая контргайку. Дальше прокручиваем коленвал на 180 градусов и регулируем седьмой и четвертый клапан. Затем – полный оборот и настройка третьего и первого элемента. Что далее? Прокручиваем еще на полтора оборота и регулируем пятый и второй клапан. Закручиваем контргайки и собираем обратно клапанную крышку. Кстати, вместо коленчатого вала можно считать обороты бегунка распределителя зажигания. Так будет проще. Но здесь настройка выставляется после 90 градусов поворота. Заводим двигатель и проверяем его шумность. Она должна пропасть.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляют данные элементы. При любых симптомах не медлите с заменой толкателей. Это может сократить ресурс двигателя, в частности, деталей газораспределительного механизма.