ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Детали клапанного механизма газораспределения из "Двигатели внутреннего сгорания 1955 " Основные элементы клапана (фиг. 115) головка 1, закрывающая клапанное отверстие в цилиндре, и стержень 3. [c.156] Рабочая поверхность стержня, находящаяся в направляющей втулке 4, имеет цилиндрическую форму. Соединение стержня клапана с головкой делается возможно более плавным, что улучшает отвод тепла от головки к стержню, увеличивает прочность клапана и уменьшает сопротивление потоку газов. На конце стержня сделана выточка для сухариков 6 или проушина для чеки, при помощи которых крепится тарелка 7 клапанных пружин 5. Во избежание проваливания подвесного клапана в цилиндр в случае поломки пружины на его стержне иногда устанавливается пружинное кольцо 9. [c.157] Из всех деталей газораспределения клапаны, особенно выпускные, работают в наиболее тяжелых условиях. Обращенная к камере сгорания поверхность головки клапана соприкасается с горячими газами, температура которых в процессе сгорания достигает 2000—2500° С. Выпускной клапан особенно сильно нагревается в течение выпуска, когда головка его со всех сторон омывается проходящими с большой скоростью отработавшими газами при температуре 900—1100° С. Высокая температура нагрева клапанов может ухудшить механические качества материала, вызвать заедание стержней в направляющих втулках, коробление головки и вследствие этого неплотное прилегание ее к гнезду. Сильно разогретый выпускной клапан в карбюраторном двигателе может быть источником возникновения детонации. Кроме того, газы, соприкасаясь с раскаленными поверхностями клапанов, вызывают окисление материала и образование окалины (так называемой газовой коррозии). Окисление и ухудшение механических качеств материала могут привести к быстрому износу рабочей поверхности клапанов и нарушению герметичности цилиндров. [c.157] Несмотря на ряд мероприятий, обеспечивающих отвод тепла от клапанов, температура нагрева их в карбюраторных двигателях все же весьма высокая 800—900° С у выпускных и 300— 400° С у впускных. [c.157] Помимо тял елых температурных условий, клапаны должны выдерживать значительные динамические нагрузки от сил пружин и сил инерции при посадке на седло. Стержень, кроме того, подвержен усиленному износу, так как он работает в условиях, не благоприятных для смазки. [c.157] Исходя из условий работы, к материалу для изготовления клапанов предъявляются следующие основные требования высокие механические качества, сохраняемые при нагреве до рабочей температуры, сопротивляемость окислению, износоустойчивость. Этим требованиям удовлетворяют легированные хромоникелевые стали, применяемые для впускных клапанов, и жароупорные сильхромовые стали — для выпускных. [c.157] Рассмотрим характерные элементы конструкции клапанов, имея в виду условия их работы. [c.158] По форме головка клапана (фиг. 1 6) может быть плоской, сферической или тюльпанообразной. Сферическая головка, как правило, применяется у выпускных клапанов, так как она имеет повышенную жесткость и лучшую обтекаемость. Тюльпанообразная головка — достаточно легкая, обладает наибольшей жесткостью и наилучшей обтекаемостью со стороны стержня. С такой головкой делаются впускные клапаны большого диаметра, так как плоская головка в силу недостаточной жесткости может покоробиться. Впускные клапаны малого диаметра могут быть и с плоской головкой. [c.158] Делать плоскую головку у выпускного клапана нецелесообразно по условиям плохой обтекаемости и перегрева. [c.158] Фаска клапана выполняется под углом 30 или 45° (фиг. 117). При угле 30° несколько увеличивается плошадь проходного сечения для газов при одинаковом перемещении клапана. Однако в этом случае плотность прилегания клапана к седлу и теплоотвод от кромки ухудшаются по этой причине фаска в 30° применяется только для впускных клапанов. Повышение износоустойчивости и противокоррозийности в некоторых конструкциях выпускных клапанов достигается покрытием фаски и головки со стороны камеры сгорания слоем стеллита толщиной 1 —1,5 мм, (фиг. 116, г). Стеллит представляет собой очень твердый, антикоррозийный сплав кобальта, вольфрама, хрома и других элементов. [c.158] Рабочая поверхность стержня клапана для уменьшения трения и износа шлифуется, а иногда, кроме того, азотируется. [c.159] Для разгрузки стержня клапана от боковой силы (горизонтальная сила, возникающая под действием кулачка) иногда устанавливают на верхнем конце стержня специальную направляющую (фиг. 118, а), движущуюся в цилиндрическом стакане, или применяют рычажные толкатели (фиг. 118, б). [c.159] Выше было указано, что головки клапанов, особенно выпускных, во время работы сильно нагреваются. Отвод тепла от головки возможен только через седло и через стержень к направляющей втулке. Схема передачи тепла через клапан приведена на фиг. 119. Для улучшения отвода тепла через седло применяют интенсивное охлаждение гнезда, располагая возможно ближе к нему водяную рубашку или оребрение. [c.159] Отвод тепла от головки к направляющей втулке улучщается При плавном переходе головки к стержню, при увеличении диаметра стержня и усиленном охлаждении бобышки, в которой устанавливается направляющая втулка. В связи с этим зазор между стержнем и втулкой делают возможно минимальным (не более 0,10—0,12 мм), но с таким расчетом, чтобы не было заедания стержня во втулке. [c.160] Для лучшего отвода тепла от головки выпускного клапана стержень и головку иногда делают полыми. Полость заполняется примерно на одну треть металлическим натрием или специальными солями (фиг. 119). При нагреве клапана заполняющее вещество плавится. Энергичное взбалтывание жидкости при возвратно-поступательном движении клапана обеспечивает выравнивание температуры клапана и не допускает перегрева головки. [c.160] Вернуться к основной статье