Что такое в двигателе клапана: Клапанный механизм двигателя: устройство, работа и регулировка – Газораспределительный механизм — Википедия

впускной и выпускной клапан, давление

3103 Просмотров

Для работы автомобиля используется два клапана. Первый, впускающий топливную смесь в цилиндр, – это впускной клапан; другой, который выпускает переработанный воздух из мотора, – это выпускной клапан. Важно, чтобы эти два устройства были открыты и закрыты в нужное время, неважно на каком уровне движения авто, тогда можно говорить об эффективности мотора.

ДВС состоит из распредвала и коленвала, а также поршневой системы. Распределительный вал вращается благодаря цепям, ремням или нескольким шестеренкам (в зависимости от типа ГРМ). Именно эти соединения служат для синхронной работы всего механизма клапанов.

Верхнее положение вала

В зависимости от конструкции силового агрегата, вал может быть расположен, либо вверху над блоком, либо внутри него. Рассмотрим сначала первый случай.

Renault Master

Renault Master

Благодаря верхнему положению вала другие детали взаимосвязаны с цилиндрами или толкателями.

Принцип работы следующий: то, что толкает, касается детали, которая в это время передает энергию детали, а ей удается опереться о ножку клапана, он держится при помощи пружинки, отличающейся силой, приподнятым, то есть он закрыт.

В описанной системе, распредвал, находящийся в двигателе наверху, работает благодаря приводу, имеющему зубчатые зацепы. Также видно, что кулачки и устройство толкателей, находящихся прямо над двумя затворами, связаны между собой.

Давление толкателя, оказываемое на кулачок, побуждает деталь, на которой держится клапан, ослабить пружинку. Далее, когда вал вращается, пружина делает ход и становится на свое место, тогда происходит закрытие клапана.

Именно эта конструкция позволяет работать двигателю, который оснащен верхним расположением клапанного механизма.

Двигатель, имеющий один вал распределителя

Существуют двигатели внутреннего сгорания, не имеющих толкатели, поэтому для открытия и закрытия затворов используется распределительный вал в виде одинарного типа. Называется эта конструкция – однораспредвальный двигатель. Там детали клапана помещаются в головке. Конструкция имеет мало подвижных частей, именно это способствует ее надежности, позволяя действовать даже тогда, когда скорость автомобиля на пределе. При этом материал, из которого изготавливаются запчасти – металл (специальный сплав).

Для более эффективной работы мотора между элементами должно быть свободное пространство – зазор. Если зазоры между затворной ножкой, кулачком или коромыслом отсутствуют, тогда система будет работать на износ, вызвав серьезные повреждения.

Также стоит отметить, что излишние зазоры приведут к тому, что клапан совершит открытие раньше времени, а закрытие позже. Таким образом, сила ДВС будет снижена, а под высоким давлением затворов ход будет осуществляться шумнее.

Если же зазор будет мал, то и давление станет меньше, это приведет к тому, что ход затвора станет весьма затруднительным, тем самым автомобиль будет терять мощность.

Есть такие двигатели внутреннего сгорания, которые работают автоматически, сами подстраивая затворы под нужное действие. Для этого нужно обильное количество смазочной жидкости, ведь именно под ее давлением будет работать система клапанов.

Вал вместе с толкателями внутри блока

При таком положении конструкции клапанов, то есть когда она располагается внутри системы цилиндров, толкающее устройство может оказывать воздействие на деталь, непосредственно касающуюся клапана, которая его открывает. Это считается более выгодным положением, чем предыдущее, которое было рассмотрено выше. Ведь, используя много подвижных частиц, ход автомобиля уменьшается на порядок. В результате чего, впускной клапан и выпускной клапан имеют меньшее давление, что снижает на порядок мощность двигателя внутреннего сгорания.

Сравнивая дальше, можно увидеть, что ДВС, который содержит вал вверху, а также штанги распределительного вала, которые располагаются в головке цилиндра, имеет больший ход. Когда вал вращается, то затвор может открыться или закрыться под давлением хода вала. Служит для открывания и закрывания клапанов толкающее устройство, а также коромысло вместе со штангой. Благодаря пружине клапан держится в закрытом положении.

То, сколько зубчиков на звезде, которая расположена в цепи ведущего вала, определяет мощность давления кулачка на деталь, касающуюся клапана, которое способствует открыванию затворов. При этом зубчиков на шестеренке распредвала меньше раза в два, это приводит к тому, что вал вращается с несколько меньшей скоростью, чем сам двигатель внутреннего сгорания.

Renault Fluence

Renault Fluence

ДВС с одним валом

Есть такие модели ДВС, способствующие прямому воздействию кулачков на рычаги, они обычно выполняются небольшими, и их еще называют пальцами. В таком двигателе внутреннего сгорания материал затворов тщательно продуман. В нем не так много составляющих, играющих роль в открывании и закрывании заслонок. Так в частности, ход автомобиля полностью зависит от кулачков, воздействующих сразу на короткие детали, открывающие или закрывающие клапаны.

Как видим, в такой системе мало сложностей с точки зрения техники, к тому же в такой конструкции малый вес. В ней совершенно нет штанг, которые выступают как толкатель и коромысло, которое на это провоцирует толкающее устройство, оказывая на него давление.

Материал цепи, которая способствует правильному расположению вала на звезде, влияет на то, что она часто виснет.

Стержнем решения такой проблемы будет необходимость добавить несколько небольших звезд, а также натяжения короткой цепи. Еще применяют ремешки, которые являются нерастягиваемыми, их материал – это резина. Внутри каждого такого маслоупорного ремня есть звездочки, которые способствуют вращению распределительного и коленчатого вала.

Устройство клапанного механизма

Как мы уже поняли, двигатель внутреннего сгорания способствует тому, что клапаны в цилиндры ДВС впускают горючую смесь, если это бензиновое топливо, или воздух, если это дизельное топливо, а также выпускают их наружу. Поэтому есть два клапана, каждый из которых может открыться или закрыться в свое время под давлением кулачков.

Давление, оказываемое на стержни во время касания его кулачком в двигателе, имеющем сгорание горючей смеси или воздуха, смешанного с дизелем, способствует тому, что стержень, удерживающий клапан, выполненный из качественного материала, имеет хороший ход.

Рено Симбол 2013

Рено Симбол 2013

То, что ход идет ровно у конструкции с клапанами, говорит о правильном материале, из которого выполнена конструкция.

Наличие необходимых зазоров в металлическом материале детали стержня, на котором держится вся конструкция, способствует быстрому открыванию и закрыванию затворов. Выходит, что благодаря качественному материалу осуществляется лучшая работа мотора.

Современные детали мотора имеют правильный материал, который способствует простоте в конструкции, стоят они мало, ремонт требуется редко, а надежность конструкции на высшем уровне. Если же случается поломка, детали следует ремонтировать, либо полностью менять. Речь идет о распределительном вале, втулках направляющих, толкателе и пружине.

Еще поговорим напоследок о том, как размещаются затворы:

  1. Распределительный вал может находиться внизу относительно штанги клапана.
  2. Наличие у стержня рычажного толкателя.
  3. Распределительный вал находится вверху, а клапаны приводятся в движение благодаря коромыслу, воздействующему на толкатель.
  4. Затвор находится в верхней части двигателя, и вал оказывает на него воздействия сразу через толкатель, то есть без коромысла.

Двигатель Renault Sport

Двигатель Renault Sport

Заключение

Теперь можно подвести итоги того, как работает механизм с клапанами. Кулачок способствует передаче усилия толкателю, который в свою очередь благодаря небольшому зазору оказывает влияние на клапан, который либо открывается, либо закрывается. После того, как масло было вобрано в полость затвора, который потом впрыскивает его в цилиндр, затвор закрывается. В итоге масло при очередном такте уходит, поэтому следует снова его вобрать в себя, это уже происходит на следующем такте.

Что дают в двигателе 4 клапана на цилиндр?

Если исходить из целесообразности в том ее смысле, чтобы только обеспечить в двигателе нормальное протекание рабочего процесса, то вполне достаточно иметь два клапана на каждый цилиндр. Один обеспечивает поступление в цилиндр свежей горючей смеси (в дизелях — воздуха) , другой отвечает за удаление из цилиндров продуктов сгорания, то есть — отработанных газов. В 1913 году компания Peugeot отправила за океан для участия в самой престижной в то время гонке в Индианаполисе ничем не примечательный внешне автомобиль. Секрет резвости Peugeot находился под его капотом, где был установлен силовой агрегат с четырьмя клапанами на цилиндр и двумя верхними распределительными валами. То, что многоклапанное газораспределение позволило заметно увеличить мощность двигателя, — это, так сказать, был побочный эффект. Чуть позднее Эрнест Анри — главный идейный вдохновитель создания систем, которые нынче называются DOHC или Twin Cam, подвел к делу и теоретическую базу. Использование двух впускных клапанов вместо одного почти в полтора раза увеличило площадь проходного сечения через клапаны, что обеспечивало в столько же раз лучшее наполнение цилиндров свежим зарядом горючей смеси. А чем выше степень наполнения, тем большую мощность отдает мотор. Два же выпускных клапана позволяют отработанным газам быстрее покинуть цилиндр и не препятствовать его наполнению опять-таки свежим зарядом. Идеального числа клапанов не существует. В конце концов, все определяет диаметр цилиндров в двигателе, а также цели, которые преследуются конструкторами при разработке того или иного силового агрегата. Низкие затраты на изготовление, высокая надежность и простота обслуживания — от таких преимуществ двухклапанных моторов отказываться неразумно. В то же время увеличение числа клапанов на цилиндр свыше четырех уже не дает сколь-нибудь заметных результатов — лучшее наполнение компенсируется повышенными потерями на трение в клапанном механизме. Чем больше клапанов приходится на каждый цилиндр, тем выше отдача двигателя. Мощность зависит от того, насколько быстро сгорает топливо в камере сгорания, а это, в свою очередь, зависит от скорости прохождения воздуха через двигатель. Воздух же поступает в мотор через «бутылочные горлышки» клапанов. Чем «шире» открываются клапаны (речь идет о произведении длины окружности на высоту подъема клапана) , тем лучше. Однако высота поднятия клапана небезгранична, так как может произойти контакт между клапаном и поршнем. Поэтому все определяет длина окружности отверстия клапана (не путать с площадью отверстия) . Поупражняйтесь. Возьмите циркуль, лист бумаги и калькулятор. Элементарных навыков черчения и вычисления достаточно, чтобы понять, что чем больше маленьких кругов (клапанов) можно втиснуть в большой круг (цилиндр) , тем больше будет суммарная длина окружности седел клапанов. Но чтобы запихнуть в цилиндр больше клапанов, сами клапаны нужно делать меньше. Математические расчеты показывают, что наибольшего прироста суммарной длины окружности можно добиться при переходе от четного числа кругов к нечетному. Иначе говоря, если к двум клапанам добавить третий, выигрыш будет внушительным, а вот если к трем добавить четвертый, прирост окажется сравнительно небольшим. Пятый клапан опять даст существенный выигрыш в суммарной длине окружности. Втиснуть в окружность цилиндра больше пяти клапанов слишком сложно и поэтому непрактично. У четырехклапанной схемы есть масса преимуществ. Свечу зажигания можно расположить строго по центру – в большинстве случаев такое положения является оптимальным. Впускные и выпускные клапаны можно скомпоновать параллельными парами в компактной шатровой камере сгорания, что обеспечивает эффективное сгорание рабочей смеси и снижает вредные выбросы. С пятью клапанами форма камеры сгорания неизбежно ухудшается, а соотношение площади ее поверхности к объему увеличивается, что приводит к снижению эффективности сгорания рабочей смеси.

Суммарная площадь 4 х, вписанных в окружность цилиндра клапанов превышает максимальную площадь вписанных в ту же окружность 2 х клапанов. Это позволяет увеличить наполняемость цилиндра и скрость его продувки, а, следовательно и мощность, снимаемую с того же рабочего объема.

Четыре в место двух , это в инжекторных двигателях, для лучшего проветривания камеры сгорания и выброса отработанных газов.

Двигатель работает в 4 этапа и только один из них (этапов) выполняет полезную работы. Если вместо одного двигателя взять 4 (то есть 4 цилиндра в одном двигателе) , то полезная работа будет совершаться в каждый момент времени.

Есть такая Категория вопросов — «Авто, мото» (см. список слева), там ЛЮБЯТ такие вопросы и там СПЕЦЫ, Вам точно ответят! Войдите ТУДА и задайте Ваш вопрос, не пожалеете! Получите ТОЧНЫЙ и КВАЛИФИЦИРОВАННЫЙ ответ. Успехов Вам.

Чем больше проходное сечение клапанов- тем лучше. А дальше чисто геометрия. 4 круга вписанных в окружность имеют большую суммарную площадь, чем два круга вписанных в ту же окружность.

кроме увеличения наполнения, мèньшие по размеры клапаны позволяют крутиться двигателю быстрее без риска зависания клапанов (когда инерция клапана превышает силу пружины, котора его возвращает назад) . И еще они меньше нагреваются. кстати 4 клапана- не предел. есть экземпляры с 5,6 и даже 8 на цилиндр.

а как работают клапана? за счет какого то привода в двигателе? то есть пока поршни двигаются, вместе с ними и клапана

цепь\ремень коленвал крутит распредвал клапанов

Впуск. В течение этого такта поршень опускается из верхней мёртвой точки (ВМТ) в нижнюю мёртвую точку (НМТ) . При этом кулачки распредвала открывают впускной клапан, и через этот клапан в цилиндр засасывается свежая топливно-воздушная смесь. Выпуск. После НМТ рабочего цикла открывается выпускной клапан, и движущийся вверх поршень вытесняет отработанные газы из цилиндра двигателя. При достижении поршнем ВМТ выпускной клапан закрывается и цикл начинается сначала. положение, когда открыты сразу оба клапана (впускной и выпускной) , называется перекрытием клапанов. Перекрытие клапанов необходимо для лучшего наполнения цилиндров горючей смесью, а также для лучшей очистки цилиндров от отработанных газов. Используется по 2 впускных и 2 выпускных клапана на цилиндр вместо одного впускного и одного выпускного. Это связано с тем, что суммарная площадь отверстий клапанов в головках цилиндров современных двигателей значительно увеличена, а при использовании одного большого клапана на высоких оборотах заслонки клапанов не успевают закрыть отверстие к началу следующего цикла, ввиду своей относительно большой массы. Таким образом, имеет место «зависание» заслонок вокруг определенной позиции, в результате чего клапан получается постоянно открытым. Использование более жестких пружин не решает проблемы.

Почитай про ГРМ там всё описано. а вообще есть такая железка, распредвал называется. . если коротоко то он отвечает за своевременное открытие и закрытие клапанов

Колен овал цепь или ремень на распредвал в головке блока цилиндров а он уже открывает и закрывает клапана

вот как работают клапана) Основная задача клапанов — управление потоками топливовоздушной смеси и продуктов сгорания, поступающих в цилиндр или вытекающих из него. Следовательно, клапан при его открытии должен свободно пропускать смесь или газы, то есть обладать минимальным гидравлическим сопротивлением. В то же время закрытый клапан должен обеспечивать герметичность и полностью отделять полость цилиндра от впускной или выпускной системы двигателя. Клапаны работают в условиях сильного нагрева от горячих газов, обтекающих их тарелки. И если впускной клапан при открывании периодически охлаждается поступающей в цилиндр топливовоздушной смесью, то выпускной работает в гораздо более жестких условиях. Открываясь на такте выпуска, он еще больше нагревается горячими выхлопными газами, и температура его тарелки достигает 850-900 град. С. а если глохнет, то проверте, стабильна ли искра при прокрутке стартером. Под воздушными жиклерами внизу еще есть топливные. Их надо выкрутить тонкой длинной отверткой и достать зубочисткой, чтобы не снимать весь карбюратор, продуть. Проверте заполняется ли топливом поплавковая камера. Выверните входной топливный штуцер карбюратора-там еще есть маленький фильтр.. .

Кирилл мб действительно раз ты гитарист, так лутше возьми гитару, а машину отгони в сервис? А по теме: когда машина глохнет не каких газов там не остаетса, матор по энерции еще делает пару оборотов, это раз. Второе газы создаютса при искре и если они создались при вспышке топлива двигатель опять же прокрутит и клапана откруютса. Все что остаетса в целиндрах когда заглушил машину это бензин, который стикает в поддон и оттуда улитучиваетса не нанося вред двигателю. А еще короче двигатель придумали умные люди и там все предусмотрено.

«я понимаю что написан бред» вы сами ответили на свой вопрос. что значит глохнет от «недостатка газа!!?? » машина глохнет из-за того что вы прекратили (поворотом ключа или иным методом) подачу топлива и (или) искры. если топлива — вообще вопрос (ну сами понимаете) если искры (то о какой энергии вы говорите?! ) примерно таже ситуация что и с топливом. «ну так а если смесь впущена а двигатель заглох в тот момент когда уже ничего в нем не крутиться в том числе и ремень грм? выпускной клапан не открыватся соответственно. и что с ним, он ломается? » прошу прощения за тупой вопрос «а почему там должно что то ломаться, если двигатель УЖЕ НЕ КРУТИТСЯ?! » «вопервых у меня инжектор. а во вторых, я знаю отлично что такое клапана и с чем их едят, мне просто интересно как это происходит в момент когда машина глохнет» если сильно интересно — пойдите в ПТУ автодорожное, там стенды есть. просто пипец!

Клапан PCV — что это и для чего? Признаки неисправности клапана PCV и способы проверки

Positive Crakcase Ventilation (PCV) — система принудительной вентиляции картерных газов, которая контролирует давление в масляной системе и удаляет выхлопные газы из картера, предварительно очищая их от частиц масла. Клапан PCV, также известный как клапан принудительной вентиляции картерных газов (КПВКГ), является неотъемлемой частью вышеупомянутой системы.

Этот клапан играет важную роль и при этом очень часто о его существовании многие даже не догадываются. Благодаря ему повышается производительность ДВС, а также снижается риск утечки и перерасхода масла. Однако, в случае неисправности PCV-системы, она может доставить автовладельцу множество различных проблем. Своевременно распознав первые признаки неисправного КПВКГ, позволит вам сэкономить деньги и предотвратить более серьезные неисправности двигателя.

Актуально: Что будет если не менять моторное масло?

Как работает система клапанов PCV?

Во время работы двигателя в системе смазки создается давление, при этом движущиеся части интенсивно взбивают масло. Регулировать это давление и не допускать утечки масла и является одной из задач системы PCV.

Система включает в себя воздушные шланги, по которым происходит подача чистого воздуха, который улавливает масляные пары, проходящие через двигатель. После воздух направляется в другой шланг, который соединен с впускным коллектором. Когда воздух проходит через систему, создается разрежение и газы вытягиваются, после чего безопасно сгорают в двигателе. Во время этого процесса создается небольшой вакуум, который понижает давление в системе. Задача клапана PCV — помогать регулировать поток воздуха, а также предотвращение утечки масла из двигателя.

Кроме того, система вентиляции картерных газов удаляет влагу из масла. Во время работы двигателя выделяется большое количество тепла, а после того как мотор остывает, образуется конденсат. Эта влага поглощается присадками, содержащимися в моторном масле и удерживается во взвешенном состоянии. Со временем присадки не справляются с постоянно растущим количеством влаги, после чего внутри двигателя могут образоваться очаги коррозии. Такое явление может привести к серьезным повреждениям, вплоть до полной неисправности силового агрегата. Появление молочной или мутной пленки в шланге или клапане PCV свидетельствует о наличии большого количества влаги в масляной системе.

Актуально: Как правильно выбрать моторное масло?

Признаки неисправности клапана PCV

Вышеупомянутая пленка мутного или молочного цвета — лишь один из признаков неисправного клапана PCV. Однако это явление также может свидетельствовать о других проблемах. Если в системе есть влага, то замена только одного КПВКГ не решит проблему, вам обязательно необходимо будет заменить масло.

Также специалисты рекомендуют чаще менять масло тем, кто передвигается на короткие дистанции. Из-за частых остановок и небольших расстояний, двигатель часто не достигает рабочей температуры, в результате чего влага в системе может накапливаться и не удаляться системой принудительной вентиляции картерных газов в полном объеме.

Грязное масло и повышенный его расход — также являются признаками плохого клапана PCV. Умирающий клапан может издавать шум похожий на свист. Чтобы понять является ли клапан PCV источником шума, достаточно перекрыть шланг, идущий к клапану и прислушаться изменился ли шум.

В некоторых случаях неисправный КПВКГ может привести к появлению масла на воздушном фильтре. Если вы видите грязное или маслянистое пятно рядом с впускным шлангом клапана, это свидетельствует о его неисправности. Заклинивание этого узла может спровоцировать появление ошибок (коды: P0171 и P0174), а также появление соответствующих индикаторов на панели приборов («ЧЕК» и лампочка давления масла). Также следует обратить внимание на ошибки лямбда-зонда и ДМРВ, которые могут быть связаны с этим устройством.

Если клапан PCV выходит из строя или уже вышел, произойдет увеличение внутреннего давления двигателя, возможно появление черного дыма, а также перебои в работе двигателя.

Если клапан заклинил, вы заметите другие признаки. Заклинивание в открытом состоянии или разрыв шланга — возникнет вакуумная утечка, это будет сопровождаться перебоями в работе двигателя на холостых, ТВС станет «бедной», расход масла увеличится, начнется «масложор».

Заклинивший открытый клапан PCV может также спровоцировать появление ошибки, в том числе и датчиков, о которых я говорил выше (лямбда и ДМРВ). При неправильной диагностике можно заменить вполне рабочие датчики, при этом не решить проблему.

Как проверить клапан PCV?

Если вы столкнулись с каким-либо из вышеперечисленных симптомов и подозреваете, что КПВКГ работает неправильно или вовсе не работает, при этом у вас нет диагностического сканера, можно использовать альтернативные методы.

Для этого необходимо сначала проверить целостность шлангов клапана, а также правильность их подключения. Начните с визуального осмотра резиновых частей клапана, в случае их износа произведите замену. Найдите сетчатый фильтр под клапаном и замените его. Если после этого проблема не уйдет, попробуйте заменить шланги. Попробуйте продуть клапан PCV, если он продувается в обе стороны, его необходимо заменить.

Сколько служит клапан PCV?

Все зависит от условий эксплуатации и множества факторов. При надлежащем обслуживании и регулярной замене масла, устройство «живет» довольно долго. В противном случае скопления грязи и различных включений в моторном масле, значительно сократит срок службы клапана PCV, вплоть до полного его выхода из строя.

Рекомендую: Видео о том, что такое клапан рециркуляции, для чего необходим и как это работает

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.