Что такое клапан двигателя

Содержание
  1. Для чего нужен и где находится клапан вентиляции картерных газов (КВКГ)?
  2. Симптомы застрявшего PCV
  3. Обслуживание ПКВ
  4. Обслуживание клапана PCV
  5. Втулки клапанов и их направляющие
  6. Выточки под клапана (седла)
  7. Количество клапанов в двигателе
  8. Разновидности клапанов
  9. Характерные признаки неисправности обратного клапана
  10. Как устроен и для чего нужен картер двигателя
  11. Что такое картерные газы
  12. Причины неисправности вентиляции
  13. Как избежать поломки системы
  14. Какие внутренние и внешние факторы влияют на износ вентиляции
  15. Какие способы проверки лучше не использовать
  16. В каких случаях наличие масла в сапуне не связано с картером
  17. Вывод
  18. Расположение
  19. Схема газораспределительного механизма
  20. Автомобили с цепным приводом ГРМ
  21. Видео: Принцип работы ГРМ
  22. Видео, иллюстрирующее работу ГРМ
  23. Назначение газораспределительного механизма
  24. ГРМ с верхним и нижним расположением клапанов
  25. Виды привода ГРМ 

Для чего нужен и где находится клапан вентиляции картерных газов (КВКГ)?

Клапан вентиляции картерных газов нужен для того, чтобы пропускать отработанные газы, что накапливаются в картере двигателя, обратно в камеры сгорания цилиндров через впускной коллектор. КВКГ обычно располагается во впускном коллекторе. Существует два типа вентиляции картерных газов: принудительный и непринудительный.

Схема устройства системы вентиляции картерных газов

Симптомы застрявшего PCV

  • Двигатель пропускает зажигание на холостом ходу
  • Обедненная воздушно-топливная смесь
  • Наличие моторного масла в клапане или шланге PCV
  • Увеличение расхода масла
  • Жесткий запуск двигателя
  • Грубая не стабильная работа двигателя на холостом ходу

Кроме того, заклинивший клапан PCV может вызвать свет «Check Engine» из-за увеличения потока воздуха. А диагностический компьютер может ошибочно показать эту ошибку из-за датчика массового расхода воздуха или кислородного датчика, что затруднит вам выявление реального источника проблемы.

система вентиляции картера двигателя

Обслуживание ПКВ

Как часто вы проверяете систему PCV?

Начало формы

  • Раз в два месяца
  • Каждые шесть месяцев
  • Раз в год
  • Никогда

Конец формы

Обслуживание клапана PCV

Помимо визуальной проверки состояния различных PCV и связанных с ними компонентов, проверьте систему во время работы двигателя.

  1. Тестирование на вакуум
  • Запустите двигатель и дайте ему поработать около двадцати минут на холостом ходу, чтобы прогреть его до рабочей температуры.
  • Затем откройте капот и отсоедините клапан от крышки и заблокируйте конец клапана пальцем. Вы почувствуете вакуум от всасывания системы на кончике пальца и заметите кратковременное падение скорости холостого хода примерно на 40–80 об / мин.
  • Если вы заметите большее падение оборотов и холостые обороты двигателя, ваш клапан PCV может застрять в открытом положении.
  • Если вы не чувствуете вакуум на кончике пальца, проверьте шланги на наличие грязи, препятствующей потоку воздуха. При необходимости очистите клапан и шланги разбавителем для лака и тонкой щеткой для шланга.
  1. Альтернативные тесты
  • Еще один способ проверить вакуум – зажать или заблокировать вакуумный шланг, соединенный с клапаном PCV. Скорость холостого хода упадет от 40 до 80 об / мин, а затем вернется к норме. Если нет, ищите заблокированный или ограниченный вакуумный шланг или клапан.
  • На некоторых двигателях доступ к PCV затруднен. В этих моделях вы можете снять щуп для измерения уровня масла в двигателе и закрыть отверстие в щупе с помощью куска ленты.Когда двигатель работает на холостом ходу, снимите крышку с масляной заливной горловины на крышке клапана. Затем поместите тонкий кусок картона поверх отверстия. Подождите около минуты. Вы заметите, что вакуум всасывает и прижимает бумагу к отверстию. В противном случае произошла утечка в системе или система засорена. Проверьте состояние шлангов, их соединений и прокладки.

клапан системы вентиляции картера

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.

Направляющие втулки клапанов

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.

Разновидности клапанов

  • 1 Разновидности клапанов
  • 2 Немного о ТНВД

В современных ТНВД используется несколько клапанов. Один из главных – нагнетательный. Рассмотрим его функции и задачи.

  1. В одну из задач нагнетательного клапана входит препятствование проникновению газов из двигателя внутрь ТНВД.
  2. Благодаря этому клапану уменьшается подтекание форсунок, остановка впрыска форсунок проводится резко и моментально.
  3. Он обеспечивает улучшение наполнения насоса топливом.
  4. Создаёт в системах остаточное давление и позволяет уменьшать его, что даёт возможность чётче выдерживать фазы впрыска, и лучше контролировать процесс.
  5. Нагнетательный клапан корректирует подачу горючего, приближая характеристику к идеальной.

Принято различать нагнетательные клапаны по типу: цилиндрический вариант, комбинированный, грибовидный и т. д.

Грибовидный нагнетательный клапан
Наибольшее распространение Дизельные системы
Клапанс отсасывающим пояском Прижимается к гнезду пружиной а его подъем зависит от ограничителя
Принцип действия В процессе нагнетания топливо давит снизу на грибок клапана, вследствие чего он поднимается и открывает доступ к форсунке. При прекращении подачи пружина опускает клапан вниз, а затем плотно прижимает его к гнезду. При входе отсасывающего пояска в направляющую происходит увеличение объема нагнетательной линии и снижение давления в системе.
Цилиндрические клапаны 
Форма Стакан
Масса Масса цилиндрических клапанов по сравнению с грибовидными меньше. Они позволяют обеспечить заметное уменьшение объема штуцера.
Пластинчатые клапаны 
Устройство Просты по устройству, обладают малой массой, поэтому малоинерционны.
Принцип действия При повышении давления поднимаются обе пластины. Когда нижняя пластина упирается в выступ гайки, верхняя продолжает передвигаться вверх и открывает доступ топливу к штуцеру.
Комбинированные клапаны
Назначение Комбинированные клапаны применяют для устранения колебаний в нагнетательном топливопроводе. 
Принцип действия Клапансостоит из двух пластиодна из которых нагружена пружиной. При ходе нагнетания пластина 1 передвигается вверх и выступами упирается в корпус. Топливо проходит через отверстие в нижней пластине, обтекает верхнюю пластину и поступает в нагнетательный топливопровод. После отсечки давлением топлива верхняя пластина прижимается к нижней, разобщая топливопровод и насос высокого давления. 
Двойные клапаны 
Сфера применения Двойные клапаны устанавливают в ответственных тяжелых дизелях.
Назначение Наличие двух последовательно расположенных клапанов обеспечивает большую надежность работы топливной системы, так как создается большая герметичность узла. Кроме того, в случае выхода из строя одного из них при заедании или попадании под конус твердых загрязнений другой продолжает самостоятельно выполнять функции разобщения трубопровода и насоса.

Характерные признаки неисправности обратного клапана

Это может быть: неожиданная смена оборотов силового агрегата при запуске или во время движения; пуск двигателя возможен при нажатии на педаль акселерата. Хотя до этого силовой агрегат приводился в действии с помощью стартера; нестабильная работа мотора на низких или холостых оборотах; потеря топлива, которая уходит через подающие или обратные трубки. При этом герметизация топливных шлангов не нарушена. В нашем случае неразборная механическая конструкция поддаётся лёгкой починке. Это с одной стороны. С другой стороны, проблему невозможно определить с помощью сканирования. Далее рассмотрим варианты проверки устройства.

Как устроен и для чего нужен картер двигателя

Этот элемент коробчатого типа предназначен для защиты и опоры элементов ДВС, также он служит резервуаром для масла. Нижняя часть включает емкость для сбора газов и поддон с маслом. В верхней находится крышка клапанов, блок цилиндров и ГБЦ.

Как устроен и для чего нужен картер двигателя | Как проверить вентиляцию картерных газов

Современные модели картеров включают более 10 элементов. В двигателях среднего и крупного размера его детали представляют соединенные между собой стойки. Цельный корпус имеют только модификации для небольших моторов.

Как устроен и для чего нужен картер двигателя | Как проверить вентиляцию картерных газов

Что такое картерные газы

В процессе работы ДВС формируется высокое давление внутри цилиндра. Во время сгорания топливовоздушной смеси выхлопные газы частично прорываются сквозь поршневые кольца и проникают в полость картера. При неполном сгорании бензина и во время такта сжатия в картер попадают также пары топлива, масла, воды.

Все эти газы в совокупности называют картерными. Когда они скапливаются, увеличивается давление в картерном пространстве, а побочным эффектом становится ускоренный износ мотора. Также наблюдается разжижение и ухудшение качества моторного масла.

Причины неисправности вентиляции

Проблему чаще всего вызывает плохая проводимость системы или ее разгерметизация. Основные причины подобных неполадок приведены в списке:

  • Различные повреждения шлангов.
  • Прорывание мембраны клапана PCV.Причины неисправности вентиляции | Как проверить вентиляцию картерных газов
  • Засоренные шланги системы вентиляции.
  • Нагар — даже переработанные газы содержат частицы масла. В результате постоянного перемещения паров, на поверхности клапана скапливаются загрязнения.
  • Износ поршневой группы.

Как избежать поломки системы

Чтобы система вентиляции работала исправно, важно использовать качественное масло. Также нужно производить очистку вентиляции. Порядок проведения профилактической прочистки описан ниже:

  1. Отсоединяют расширительный бак. Отключают трубу блока и провод, подключенный к датчику.
  2. Идущую к блоку трубку затыкают, бак устанавливают вертикально.
  3. Отсоединяют дроссельную заслонку, а потом — идущую к блоку трубку. Блок вытаскивают.
  4. Снимают хомуты сапуна.
  5. Отключают клапаны от узлов, подвергаемых очистке.
  6. Производят прочистку, затем собирают детали в обратном порядке.

Какие внутренние и внешние факторы влияют на износ вентиляции

Забитые шланги становятся причиной выдавливания сальников. За счет повышенного давления, масло протекает сквозь уплотнения коленчатого вала и клапанной крышки. Возможно вылетание щупов.

Какие внутренние и внешние факторы влияют на износ вентиляции | Как проверить вентиляцию картерных газов

Изношенная вентиляционная система

Когда повреждены шланги, может засасываться воздух. Это приводит к снижению динамических характеристик. Клапан отправляет газы к двигателю, а нагар вместе с маслом засоряет дроссельную заслонку. При ремонте нельзя убирать кронштейны, за счет них шланг фиксируется под наклоном. Иначе конденсат, образующийся зимой, не сможет стекать, а заморозится и забьет магистраль.

Какие способы проверки лучше не использовать

Существует мнение, что можно приложить к крышке маслозаливной горловины лист картона и по его вибрациям поставить диагноз. Но данная методика не является верной, так как результаты проверки сильно разнятся для разных моделей авто. Также влияет степень износа элементов двигателя.

В каких случаях наличие масла в сапуне не связано с картером

Перед диагностикой рекомендуется убедиться, что неприятные симптомы действительно связаны с газами. Попадание масла возможно и в других случаях, например, если залито большее количество жидкости, чем положено по нормативам. Возможно, что сапун установлен неправильно, и его перемещение устранит проблему.

В каких случаях наличие масла в сапуне не связано с картером | Как проверить вентиляцию картерных газов

Масло в сапуне

Иногда масло проникает из внутренних элементов силового агрегата, в том числе, форсунок. Влияет и манера вождения, а также состояние дорожного полотна. Масляные частицы могут оставаться при активном перемещении мотора в поперечном направлении.

Вывод

Высокое давление картерных нередко говорит не только о засорении, но и повреждении мотора. Сильное разряжение при большом пробеге тоже не является признаком отличного состояния двигателя. Придется произвести диагностику всей системы, чтобы определить причины отклонений. Если вентиляционная система засорена, ее можно прочистить самостоятельно.

Как проверить вентиляцию картерных газов

3.7

(73.33%)

6

проголосовало

Расположение

Устанавливаться ОК может в разных местах: в корпусе топливного насоса, на рампе или просто между баком и форсунками. Точное местоположение зависит от конкретной модели авто.

К примеру, на большинстве дизельных машин ОК ставится между подкачивающим устройством низкого давления и ТНВД. Здесь он отвечает помимо своих основных функций за стабильность давления на входе ТНВД. Примеры: КАМАЗ, Татра, грузовики Ман и т.д.

obratnyy-klapan-toplivnoy-sistemy-prednaznachenie-raspolozhenie-nepoladki-4.jpgГде находится обратный клапан топливной системы

А вот в КамАЗах, предназначенных для эксплуатации в арктических условиях, в системах грузовиков Магирус, обратный клапан установлен перед системой подогрева.

На Вазах с инжекторами, оснащёнными 16-клапанными моторами, ОК устанавливается либо в топливном насосе, либо на рампе. А вот в карбюраторных Ваз старого типа, на «классике» — его нет. Зато функция предусмотрена. Роль ОК играет сам топливный насос, установленный на БЦ.

Заботливые владельцы старых машин, в том числе Мазды 323 и Опеля Кадет сами модернизируют топливные системы, устанавливая обратные клапаны ближе к карбюратору или инжектору. Тем самым, облегчается пуск двигателя, ведь горючее больше не сливается обратно в бак, даже при самых низких температурах или разгерметизации каких-либо соединений.

Схема газораспределительного механизма

50e473c8-a932-4fea-8c94-fbefb4012c4c.jpg
33d87725-1c61-4d83-b707-8a175dc7603d.jpg

Автомобили с цепным приводом ГРМ

Список современных автомобилей некоторых марок с цепной передачей газораспределительного механизма:

  1. Мазда 6.
  2. Шкода Рапид.
  3. Тойота Авенсис.
  4. Ниссан. Например, двигатель SR20det имеет цепь, но, если цепь вовремя не заменить, то клапана погнутся о поршни или клапан сломается, перевернется в цилиндре и пробьет поршень.
  5. Хонда.
  6. Мерседес-Бенц.
  7. Ауди.
  8. БМВ.
  9. Волга, Москвич, классические модели Ваз.

Видео: Принцип работы ГРМ

Видео, иллюстрирующее работу ГРМ

Назначение газораспределительного механизма

ГРМ – один из самых сложных узлов в двигателе, так как его задача не только открывать и закрывать группы клапанов, но и делать это в строго определенный момент. Работа газораспределительного механизма синхронизирована с работой зажигания и впрыска.

Перенос распределительного вала привел к революционному развитию ГРМ и появлению двигателей с большим количеством клапанов на 1 цилиндр

Чтобы увеличить скорость движения, водитель нажимает на педаль акселератора, увеличивая поступление в двигатель топлива и воздуха. “Воспринять” усилившийся поток двигатель может только одним образом – за счет увеличения оборотов, а значит, группы клапанов должны открываться и закрываться чаще. Инженеры нашли простое и изящное решение для этой задачи, обеспечив привод ГРМ непосредственно от коленчатого вала. Чем быстрее вращается коленвал, тем чаще открываются и закрываются клапана, а значит, двигатель успевает пропустить через себя и сжечь ровно столько смеси воздуха и топлива, сколько нужно для развития желаемой скорости.

ГРМ с верхним и нижним расположением клапанов

Газораспределительными механизмами с верхним расположением клапанов оснащены практически все современные двигатели. Эта конструкция постепенно сменила нижнеклапанную в середине шестидесятых годов, в начале “гонки за лошадиными силами”. Применение верхнеклапанного механизма позволило избавиться от лишних передаточных деталей. Кулачки распредвала, надавливающие непосредственно на штоки клапанов, позволили обеспечить устойчивую работу двигателя на высоких оборотах. Кроме того, верхнее расположение клапанов позволило упростить ремонт и обслуживание двигателя. Верхнее расположение распредвала позволило уменьшить массу двигателя и снизить уровень шума при его работе. В конечном итоге, благодаря переходу на верхнеклапанную конструкцию, инженерам удалось увеличить количество клапанов (16, 24 и более), установив вместо одного распредвала два – для каждой группы клапанов. Единственным минусом конструкции можно считать только относительную сложность привода, который осуществляется ремнем или цепью.

Виды привода ГРМ 

Вне зависимости от типа привода в работе ГРМ должно быть обеспечено одно важное условие – положение валов друг относительно друга должно оставаться неизменным. Если один из валов начнет “отставать”, синхронизированная работа немедленно нарушится.

Именно поэтому цепной привод ГРМ появился раньше ременного. Роликовая цепь, собранная из звеньев одинаковой длины, обеспечивает постоянство синхронизации наилучшим образом.

Два основных недостатка цепи – шум при работе и сложности, связанные с обеспечением постоянного натяга, побудили инженеров к разработке привода на основе зубчатого ремня. Ремень лишен недостатков цепи, но обладает своими собственными – прежде всего, возможностью обрыва.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...