Клапан — марка стали?
kalmuik
Прошу помощи: расковали тепловозный клапан, а он ржавеет. Кто знает марку стали? Подскажите. Просьба в поиск не посылать (трафик+ политика…). Сноп искр на наждаке плотный, тёмно-красный. Буду благодарен за совет — стоит ли возится?
Zajcheg
Конечно стоит, сталь отличная, отполируете в зеркало ржаветь не будет. Называется — хромокремнистомолибденовая жаропрочная сталь 40Х10С2М или ЭИ107.
Serjant
ну их как минимум 10 марок.
к примеру сталь ЭП 303 55Х20Г9АН4
Сталь 45Х14Н14В2М ГОСТ 5632-72
Сталь 40Х9С2 ГОСТ 5632-72
Сталь 45Х22Н4М3 ГОСТ 5632-72
и так далее..
ну надеюсь в гугле не забанили?(с)
GAU-8A
На нож идет только та, которая на ВПУСКНЫХ! Которая на выпускных НЕ годится!
kalmuik
Тоарищ Zaicheg, спаибо за инормацию! Господин Serjant, примите мою благодарность! Прошу объяснить, что такое гул (гуль, гуля???), и почему его (её???) нельзя банить? С увжением Kalmuik. P.S. Полоса получилась неплохая: 500х35х8-3. Работы конечно много, но если сталь того стоит, то будет в радость. GAU-8A — Говорили, что клапан ВПУСКНОЙ, но на этот счёт слышал разные мнения. Сам нержавейку, в т.ч. клапана проверяю магнитом. Спасибо всем!
Serjant
http://www.google.ru в помощь жаждущим.
GAU-8A
Запомните на всю жизнь. Клапан должен быть ВЫПУСКНОЙ, по той простой причине что он работает при гораздо более жестких условиях. Отработавшие газы имеют большую температуру, чем и обусловлено более качественный материал клапана по сравнению в впускным, где по хорошему топливо и газ(воздух) подаются холодными.
Zajcheg
Интересная информация, а у Марьянко написано наоборот. Где правда?
GAU-8A
Отработавшие газы имеют большую температуру, чем и обусловлено более качественный материал клапана по сравнению в впускным
Вы можете конечно и не запоминать на всю жизнь, а тут же забыть, но ВЫПУСКННЫЕ клапаны производятся из хромникельвольфрамовой стали и закалку она не воспринимает. Читайте Марьянко.
anatoly
to Serjant:
1. Мне кажется, что нужно провести дискуссию по этому вопросу и поместить это в часто задаваемые вопросы.
2. Утверждение, что только выпускной, на мой взгляд дилетанта неверно, хотя до этого считал с точностью до наоборот. Говорят, что выпускной клапан не калится именно потому, что он жаропрочный, углерода там мало, а легирующих добавок ого-го.
to kalmuik:
Если полоса длинная, то возможно ковали со штока клапана, а не из головки. Потому, что из головки ковать труднее. А на шток идет совсем другая сталь, если клапан большой. Т.е . на головке одна сталь, а на штоке другая. Поэтому выясняйте из какой части ковали. Если из штока, то тип клапана не важен.
С Уважением
HungryForester
Serjant
более качественный материал клапана по сравнению в впускным, где по хорошему топливо и газ(воздух) подаются холодными.
Ну, впускной тоже более 500К нагревается.
А что значит «более качественный» ?
😛
DmitriyLup
Интересно…
У меня на работе у парня полоска раскованая лежит, сейчас тоже себе нож делает. А это правда, что она типо «замозакаливающаяся» и что ее калить не надо? Если так, как ее обрабатывать, какую твердость полоска имеет?
В чем вообще приимущество этой сталюки? (живу около вокзала, могу достать!)
Алекс08
Сам нержавейку, в т.ч. клапана проверяю магнитом. Спасибо всем!
Так нежавейка бывает и магнитная.
В основном такая и калится. По крайней мере мне такая и поподалась.
Дмитрий .М
GAU-8A
Вы можете конечно и не запоминать на всю жизнь, а тут же забыть, но ВЫПУСКННЫЕ клапаны производятся из хромникельвольфрамовой стали и закалку она не воспринимает. Читайте Марьянко.
Ой млин, интересно почему тогда десятки лично откованых выпускнуых клапанов от самой разной техники закалилсь???? Многие до сих пор в пользовании, уже лет так 20…
Мне пох и Марьянко и кто угодно со своими мнениями, у меня есть личный опты и факты. Закаливать нужно уметь.
Дмитрий .М
Сержант и anatoly +1000
chief
Впускной…. 500К … Ведь выстрелит в карбюратор! 😛
GAU-8A
Мне пох и Марьянко
Не хорошо говорите, об уважаемых в России людях, злобно, плохой вы человек.
HungryForester
chief
Впускной…. 500К … Ведь выстрелит в карбюратор! 😛
Основными элементами клапана являются головка (тарелка) и стержень (шток). С целью уменьшения гидравлических потерь на впуске и выпуске переход от головки клапана к стержню делается, возможно, более плавным.
Клапана, особенно выпускные, работают высокой тепловой напряженности, температура тарелки впускного клапана достигает при полной нагрузке двигателя 350-500ºС, а выпускного 700-900ºС. Столь высокая тепловая напряженность выпускных клапанов обусловливается главным образом их очень сильным нагревом во время процесса выпуска.
Это отсюда — http://www.motorzona.ru/help/parts-help00025/ — за что купил, за то и продаю, а сам я как-то все больше по ЖРД, чем по ДВС.
Alhim
Serjant
Запомните на всю жизнь. Клапан должен быть ВЫПУСКНОЙ, по той простой причине что он работает при гораздо более жестких условиях. Отработавшие газы имеют большую температуру, чем и обусловлено более качественный материал клапана по сравнению в впускным, где по хорошему топливо и газ(воздух) подаются холодными.
НЕТ смотреть нужно по конкретной марке стали. Как правило на ВПУСКНЫЕ клапана ставится что нить 4Х10С2М или близкое , а вот на выпускные ставятся стали с большей жаростойкостью (но у нас то ножи работают не при 800 С ). Но повторюсь надо смотреть по конкретной марке стали (или марке машины) — КАМАЗовские , к примеру впускныне-прочнее и ИМХО тверже (померить нечем) , а на другой какой машине может быть наоборот.
anatoly
to HungryForester:
Видите-ли, Чифа улыбнуло, что Вы температуру в Кельвинах поставили (500 К), по Цельсию это будет приблизительно в половину меньше в районе 227 С.
С Уважением
anatoly
Покопался тут по справочникам. Так по старым — сталь и на впускные и выпускные клапана может идти одна и та же. Но вот при закалке с 1050-1100 С в масло и отпуске при 300 С дает твердость 600 по Бринелю. Посмотрел соответствие — это где-то в районе 55-56 по Роквеллу. При 10 % хрома и 0.4 % углерода — это почти 420, так что если нож сделан из этой самой стали 40Х10С2М, дак и вовсе ничего должен быть.
С Уважением
ЗЫ Может врут справочники 😊?
kalmuik
Господа! Позвольте уточнить ВОПРОС! Как в домашних условиях определить марку стали клапана, хотя бы ориентировочно? Думаю и другим это будет интересно.
С увжением
Kalmuik/
Serjant
Надо знать с какой машины. это для начала.
Это хоть как то может помочь.
А точную марку стали может дать только 2 источника.
Чертёж этого клапана и хим анализ стали.
kalmuik
Убил! 😞
girez
Ковал разные клапаны, некоторые удачно. Делал ножы и долоты для резбы.
Попались и полые клапаны(ЗИЛ?), но до горна недошли.
Хорош клапан поезда тепловоза, хороши из дизеля трактора,
старый кузнес хвалил выхлапной ГАЗика.
Есть здесь(ниже) фото инструмента Антанаса Чяснулиса из клапанов
http://rezbaderevo.ru/topic.php?topic_id=435
Буду ковать, заведу ветку.
Собирайте клапана,
Перекуём орала в мечь!
Альгирдас
bakh
girez
Есть здесь(ниже) фото инструмента Антанаса Чяснулиса из клапанов http://rezbaderevo.ru/topic.php?topic_id=435
ru/topic.php?topic_id=435Там целый склад чудес!
girez
старый кузнес хвалил выхлапной ГАЗика.
Всё-таки «выхлопной»…
Indi
Чертеж клапана — модератор держит паузу…
kalmuik
Взял 4 БелАЗовских клапана — решил проверить: — 2 с малыми головками (скзали — выпускные) они немагнитятся, строгаются напильником, наждаком режутся влёт; — 2 с большими головками (сказали — впускные) магнитятся, напильник не берёт, наждак воет. Где правда? Если неправ поправьте.
Клапаны двигателя
Клапаны двигателя
Назначение клапана — открывать или закрывать впускное или выпускное отверстие, расположенное в головке цилиндров (верхнеклапаннкй механизм) или в блоке цилиндров (нижнеклапанный механизм).
Основными частями клапана являются головка и стержень.
Клапан должен надежно изолировать цилиндр во время тактов сжатия и рабочего хода от впускного или выпускного трубопровода г оказывать в открытом положении возможно меньшее сопротивление движению газов. Плавный переход от головки клапана к его стержня: уменьшает сопротивление при обтекании клапана газами.
Клапан, как и другие детали газораспределительного механизма (штанга и толкатель), должен быть легким, чтобы при возвратно-по-ступательном движении его не возникали большие силы инерции.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Для того чтобы клапан плотно прилегал к седлу, на нижней стороне головки клапана снимают фаску под углом 45° (реже под углом 30°), которую шлифуют.
Наибольшее распространение на автомобильных двигателях получили клапаны с плоской или тюльпанообразной головкой. Клапаны с плоской головкой отличаются меньшей массой и меньшей поверхностью нагрева.
Хорошая обтекаемость клапана газами достигается при тюльпанообразной головке, имеющей очень плавный переход от головки к стержню. Особенно большое значение это имеет для впускных клапанов, которые часто делают с тюльпанообразной головкой (двигатели М-21, ГАЗ-13), обеспечивающей наилучшее наполнение цилиндра горючей смесью.
Головки впускного и выпускного клапанов могут иметь как одинаковые диаметры, так и разные. Обычно головка впускного клапана делается большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Диаметр головки впускного клапана ограничивается размерами и конструкциеп камеры сгорания, а также диаметром выпускного клапана, который должен обусловливать достаточно полную очистку цилиндра. В качестве примера можно привести размеры клапанов двигателя FA3-53A, у которого диаметр головки впускного клапана равен 47 мм, а выпускного — 36 мм. У двигателя ЯМЗ-236 диаметр впускного клапана равен 61,5 мм, а выпускного — 48 мм.
Рис. 1. Клапаны:
а — с плоской головкой; б — с тюльпанообразной головкой; 1 — головка клапана; 2 — стержень
Иногда на головке клапана делают прорезь, используемую для притирки клапана к седлу.
При работе двигателя температура выпускного клапана достигает 800—900 °С, а впускного 300—400 °С, так как он периодически при тактах впуска охлаждается относительно холодным зарядом горючей смеси или воздуха. Клапаны подвергаются действию высоких температур и разъедающему влиянию газов. Поэтому материал, применяемый для их изготовления, не должен ухудшать механических свойств при высокой температуре и должен хорошо противостоять коррозии и истиранию. Этим требованиям удовлетворяет легированная сталь. В связи с тем, что выпускные клапаны подвержены действию более высокой температуры, чем впускные, для их изготовления применяют жаростойкую хромокремнистую сталь (силь-хром). Впускные клапаны изготовляют из хромоникелевой стали.
Клапаны дизелей ЯАЗ-М204 и ЯАЗ-М206 состоят из двух сваренных частей: стержня из хромоникелевой стали и головки из жаростойкой стали.
Если клапаны имеют головки одинакового диаметра, то на них выбивают метки, например, ВП (впускной) и ВЫП (выпускной).
Отработавшие газы вызывают коррозию и повышенный износ седел выпускных клапанов, поэтому их делают вставными из специального жаростойкого чугуна.
Если двигатель имеет газораспределительный механизм с верхними клапанами и головку цилиндров, отлитую из алюминиевого сплава, то под все клапаны в головку цилиндров запрессовывают седла из жаростойкого чугуна (двигатели М-21, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130).
Стержень клапана перемещается в направляющей втулке, изготовленной из чугуна и запрессованной в блок цилиндров (двигатель ГАЗ-51А) или в головку цилиндров (двигатели М-21, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др.). Втулка обеспечивает посадку клапана на седло без перекоса.
В двигателях М-21, ГАЗ-53А и ЗИЛ-130 направляющие втулки сделаны из металлокерамики, т. е. спрессованного и спеченного порошка, состоящего из меди, графита и железа. Металлокерамические втулки обладают хорошими антифрикционными свойствами. На наружной поверхности втулки сделана выточка под стопорное кольцо, которое удерживает ее от возможного осевого смещения.
Рис. 2. Механизм вращения выпускного клапана двигателя ЗИЛ-130:
1 — выпускной клапан; 2 — корпус механизма; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замочное кольцо; 6 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8 — сухарь; У — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — металлический натрий; 12 — направляющая втулка; 13 — седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 15 — заглушка; 16 — головка цилиндров
На конце стержня клапана имеется выточка для соединения его с пружиной при помощи сухарей и тарелки. Пружина клапана обеспечивает плотную посадку клапана на седло и прижимает толкатель к кулачку распределительного вала во время работы двигателя. Пружина постоянно находится в сжатом состоянии: один конец ее упирается в опорную шайбу, а другой — в надетую на стержень клапана тарелку (двигатели М-21, ГАЗ-БЗА и ЗИЛ-130). Пружина 6 имеет постоянный шаг витков.
Иногда на клапан ставят не одну пружину, а две с разным направлением навивки, чтобы пружины не заклинивались.
У нижнеклапанного двигателя ГАЗ-51А пружина имеет переменный шаг, что предотвращает вибрацию клапана при больших числах оборотов коленчатого вала. Конец пружины с меньшим шагом должен быть обращен к головке цилиндров.
В соединение клапана с пружиной при помощи сухарей и тарелки введена коническая втулка, которая плотно охватывает сухари. Тарелка опирается на торец конической втулки, а во фланец тарелки упирается пружина. Такое соединение клапана с пружиной уменьшает силы трения между ними и позволяет клапану поворачиваться во время работы двигателя. Вследствие этого значительно увеличивается срок службы клапана, его седла и направляющей втулки, так как уменьшается односторонний износ этих деталей.
На стержень клапана надевают колпачок из маслостойкой резины, благодаря чему устраняется подсос масла (при тактах впуска) в цилиндр двигателя через зазор между стержнем клапана и втулкой.
У нижнеклапанного двигателя таких колпачков не ставят, так как стержень клапана находится в других условиях в отношении смазки и вероятность подсоса масла в цилиндр очень мала.
Выпускной клапан двигателя ЗИЛ-130 имеет на головке жаростойкую наплавку на посадочной фаске, несмотря на то, что клапан изготовлен из жаростойкой стали. В стержне выпускного клапана просверлено глухое отверстие, наполненное примерно на одну треть металлическим натрием (двигатели ЗИЛ-130 и TA3-53A) и закрытое снизу заглушкой. Во время работы двигателя находящийся в стержне натрий плавится (температура плавления натрия 98 °С) и превращается в жидкость. При возвратно-поступательном движении клапана в направляющей втулке натрий перемещается, омывает головку и отводит от нее тепло к стержню.
Выпускной клапан двигателя ЗИЛ-130 во время работы принудительно поворачивается специальным механизмом, корпус которого помещается в гнезде головки цилиндров.
В корпусе 2 по окружности расположено пять наклонных углублений для шариков с возвратными пружинами.
На верхнюю часть корпуса надеты с зазором дисковая пружина и опорная шайба. Пружина клапана одним концом опирается на тарелку, а другим — на опорную шайбу.
Если клапан закрыт, то усилие пружины через шайбу передается дисковой пружине, под которой находятся пять шариков. Внутренняя кромка дисковой пружины опирается на заплечики корпуса, а на ее наружную кромку воздействует клапанная пружина. При открытии клапана пружина сжимается, и усилие, передаваемое на опорную шайбу и дисковую пружину, возрастает. В результате этого дисковая пружина распрямляется и между внутренней кромкой ее и заплечиками корпуса появляется зазор. После выпрямления дисковой пружины на шарики передается усилие двух пружин. Шарики, перекатываясь по наклонным углублениям корпуса, сжимают возвратные пружины и в то же время (вследствие наличия трения) поворачивают дисковую пружину вместе с опорной шайбой, которая, в свою очередь, вызывает поворот клапанной пружины одновременно с клапаном.
Во время закрытия клапана пружина разжимается, усилие ее уменьшается и прогиб дисковой пружины возрастает.
Дисковая прутжина внутренней кромкой снова опирается на заплечики корпуса и освобождает шарики, возвращающиеся в исходное положение под действием возвратных пружин.
Выбор клапана: Материалы для горячих клапанов для горячих двигателей
Достаточно ли хороши стандартные материалы для клапанов, или вам нужно перейти на клапаны, изготовленные из более прочного сплава? Если да, то какой сплав? На эти вопросы должен ответить каждый производитель двигателей при выборе клапанов для высокопроизводительных двигателей.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше
Невооруженным глазом большинство клапанов выглядят почти одинаково. Если вы не Супермен и не обладаете спектральным рентгеновским зрением, один сплав выглядит почти так же, как другой — за исключением титановых клапанов с покрытием или стальных клапанов с черным нитридным покрытием. Но даже с этими клапанами визуальная разница заключается в материале покрытия, а не в сплаве.
Чтобы разбираться в сплавах для клапанов, вам нужно кое-что знать об основах металлургии.
По сути, для изготовления клапанов используются два основных типа стали. Одна из «мартенситных» сталей, а другая — «аустенитных». Разница заключается в микроструктуре стали и в том, как различные ингредиенты в сплаве взаимодействуют при разливке и охлаждении расплавленной стали. Это влияет не только на твердость и прочность стали, но и на ее коррозионную стойкость и магнитные свойства. Как правило, мартенситные стали являются магнитными, а аустенитные стали немагнитными.
В мартенситной стали сталь очень быстро «закаливают» (охлаждают) из расплавленного состояния, чтобы заморозить зернистую структуру в определенной конфигурации. Под микроскопом структура зерен имеет игольчатый (игольчатый) вид. Это делает сталь очень твердой, но также и хрупкой. Повторный нагрев и охлаждение стали (процесс, называемый «отпуск») позволяет некоторым кристаллам мартенсита перестроиться в другие зернистые структуры, которые не такие твердые или хрупкие. Тщательно контролируя процесс термической обработки и закалки, твердость и прочность на растяжение стали можно точно настроить для достижения желаемых свойств.
Стальные сплавы с мартенситной структурой зерна обычно имеют высокую твердость при комнатной температуре (от 35 до 55 градусов по шкале Роквелла) после отпуска, что повышает прочность и износостойкость. Эти характеристики делают этот тип стали хорошим выбором для таких применений, как клапаны двигателя.
Но при повышении температуры мартенситная сталь теряет твердость и прочность. При температуре выше 1000 ° F или около того низкоуглеродистая мартенситная сталь теряет слишком много твердости и прочности, чтобы выдерживать очень хорошие нагрузки. По этой причине мартенситная сталь с низким содержанием углерода используется только для впускных, а не выпускных клапанов. Впускные клапаны охлаждаются поступающей воздушно-топливной смесью и обычно работают при температуре от 800° до 1000° F, в то время как выпускные клапаны постоянно обдуваются горячими выхлопными газами и обычно работают при температуре от 1200 до 1450° F или выше.
Для повышения жаропрочности и коррозионной стойкости в сталь могут быть добавлены различные элементы.
В двигателях некоторых легковых автомобилей и легких грузовиков впускные клапаны оригинального оборудования изготавливаются из углеродистой стали 1541 с добавлением марганца для повышения коррозионной стойкости. Для более высоких температур можно использовать сплав 8440, который содержит хром для повышения жаропрочности. Для многих двигателей последних моделей (и высокопроизводительных двигателей) впускные клапаны изготовлены из сплава под названием «Silchrome 1» (Sil 1), который содержит 8,5% хрома.
Выпускные клапаны могут быть изготовлены из мартенситной стали с примесями хрома и кремния или состоять из двух частей с головкой из нержавеющей стали и штоком из мартенситной стали. В приложениях с более высокими требованиями к теплу может использоваться нержавеющий мартенситный сплав. Сплавы нержавеющей стали, как правило, содержат 10 и более процентов хрома.
Однако наиболее популярными материалами для выпускных клапанов являются сплавы аустенитной нержавеющей стали, такие как 21-2N и 21-4N.
Аустенит образуется при нагревании стали выше определенной температуры, которая варьируется в зависимости от сплава. Для многих сталей температура аустенизации колеблется от 1600° до 1675°F, что примерно соответствует температуре, при которой горячая сталь из красной становится почти белой). Углерод в стали по существу растворяется и сосуществует с железом в особом состоянии, когда кристаллы имеют гранецентрированную кубическую структуру. Добавляя в сплав другие микроэлементы, такие как азот, никель и марганец, можно сохранить аустенит по мере охлаждения металла, чтобы получить сталь, обладающую высокими прочностными свойствами при повышенных температурах. Азот также соединяется с углеродом, образуя «карбонитриды», которые добавляют прочности и твердости. Хром добавляют для повышения коррозионной стойкости. Конечным продуктом является сплав, который может быть не таким твердым при комнатной температуре, как мартенситная сталь, но гораздо прочнее при высоких температурах, при которых обычно работают выпускные клапаны.
Хотя аустенитная нержавеющая сталь очень хорошо выдерживает высокие температуры, она мягче, чем мартенситная сталь, при более низких температурах и не может быть упрочнена термообработкой. Для уменьшения износа к концу штока клапана может быть приварен закаленный вафельный наконечник. Или, в некоторых случаях, головка клапана из аустенитной нержавеющей стали может быть приварена к мартенситному штоку для создания состоящего из двух частей клапана с длинным изнашиваемым штоком и термостойкой головкой. Единственным недостатком двухкомпонентного клапана является то, что он не так хорошо охлаждает, как цельный клапан. Место соединения двух разных сталей образует барьер, который замедляет передачу тепла вверх по штоку. 9Сплав 0003
21-2N используется с 1950-х годов и представляет собой аустенитную нержавеющую сталь с 21% хрома и 2% никеля. Он хорошо подходит для стандартных выпускных клапанов и стоит меньше 21-4N, поскольку содержит меньше никеля. 21-4N также является аустенитной нержавеющей сталью с таким же содержанием хрома, но содержит почти в два раза больше никеля (3,75%), что делает ее более дорогим сплавом.
21-4N обычно считается лучшим материалом для производительных выпускных клапанов. Сталь 21-4N также соответствует спецификации «EV8» Общества автомобильных инженеров (SAE) для выпускных клапанов.
SAE классифицирует сплавы клапанов с помощью системы кодов: «NV» — код префикса для низколегированного впускного клапана, «HNV» — материал впускного клапана из высоколегированного материала, «EV» — аустенитный сплав выпускного клапана и «HEV». ” – высокопрочный сплав для выпускных клапанов.
К сожалению, вы не всегда можете сказать, из какого сплава сделан клапан, потому что разные поставщики клапанов используют разные сплавы, а также используют собственные названия материалов для клапанов. Таким образом, один производитель может называть материал впускного клапана «нержавеющий сплав 422», а другой называет его «нержавеющий впускной материал NK-842». Без тщательного металлургического анализа вы не сможете реально сравнить материал клапана одного производителя с материалом клапана другого.
Но нужно ли вам такое сравнение? Пока сплав делает то, что должен делать, не имеет значения, как его называют.
Суть в том, что для впускных и выпускных клапанов требуются разные типы сплавов. Один и тот же сплав можно использовать как для впускных, так и для выпускных клапанов (например, 21-2N или 21-4N), но наилучшие результаты обычно достигаются, когда для впускных и выпускных клапанов выбираются разные сплавы. Почему? Потому что сплав выхлопных газов, обладающий хорошей жаропрочностью и коррозионной стойкостью, действительно не нужен на стороне впуска, и он может не обладать твердостью и износостойкостью сплава на впуске при более низких температурах. Тем не менее, некоторые компании продают один и тот же сплав для впускных и выпускных клапанов, в то время как другие предлагают разные сплавы для впускных и выпускных клапанов.
Впускные клапаны охлаждаются и омываются парами топлива, которые смывают смазку со штока клапана. Таким образом, для впускных клапанов износостойкость может быть более важной, чем жаропрочность или коррозионная стойкость, если двигатель будет участвовать в любых гонках на выносливость.
Выпускные клапаны, с другой стороны, нагреваются намного сильнее, чем впускные, и должны выдерживать коррозионное воздействие горячих выхлопных газов и ослабляющее воздействие высоких температур. Следовательно, материал клапанов премиум-класса является абсолютной необходимостью на стороне выхлопа, особенно в двигателях с турбонаддувом и наддувом, а также в тех, которые впрыскивают закись азота для повышения мощности.
По мере повышения температуры сгорания сплавы клапанов, которые хорошо работают в стандартном двигателе, могут не обладать прочностью, износостойкостью или коррозионной стойкостью, чтобы выдерживать высокие эксплуатационные характеристики. Если вы хотите, чтобы клапаны прослужили долго, особенно в сильно модифицированном гоночном двигателе, то переход на лучшие сплавы клапанов будет обязательным.
Наилучший совет — следовать рекомендациям поставщика клапана по сплаву для клапана и полагаться на его опыт при выборе наилучшего материала для клапана в соответствии с эксплуатационными характеристиками.
Если стандартный сплав клапана достаточно хорошо выдерживает высокие эксплуатационные характеристики, в обновлении нет необходимости. Но если в двигателе происходит прогорание клапанов или их преждевременный выход из строя, то для решения проблемы может потребоваться переход на более качественный материал.
Сплавы для рабочих клапанов
Материалы, которые могут использоваться для рабочих клапанов, включают сплавы углеродистой стали, нержавеющие стали, высокопрочные сплавы никель-хром-железо и титан. Сплавы, которые чаще всего используются для высокопроизводительных двигателей, включают различные нержавеющие сплавы с высоким содержанием хрома для впускных клапанов и 21-4N (EV8) для выпускных клапанов.
Inconel® относится к семейству зарегистрированных под торговой маркой высокопрочных аустенитных сплавов никеля, хрома и железа («суперсплав»), которые иногда используются для выпускных клапанов из-за их превосходной жаропрочности. Инконель — это сплав на основе никеля, который иногда считают супернержавеющей сталью, содержащей от 15 до 16 процентов хрома и от 2,4 до 3,0 процентов титана.
Inconel 751 классифицируется SAE как сплав HEV3. Этот сплав использовался для выпускных клапанов в некоторых двигателях грузовиков среднего класса GM последних моделей (для предотвращения преждевременной эрозии клапанов), но обычно не используется в выпускных клапанах с высокими эксплуатационными характеристиками. Для большинства рабочих характеристик предпочтительным материалом выпускного клапана является 21-4N или титан.
Титан часто рассматривается как лучший сплав для клапанов из-за его легкости. Титан примерно на 40 процентов легче стали, что делает его хорошей альтернативой для высокооборотных двигателей. Более легкие клапаны также позволяют использовать более радикальные профили кулачков, которые быстрее открывают и закрывают клапаны для повышения производительности при выходе из строя и низкого крутящего момента. Прочность титана аналогична прочности нержавеющей стали. Но с точки зрения стоимости титан намного превосходит любой стальной сплав. Один титановый клапан может стоить от 70 до 9 долларов.
0 или больше. Потратить 1200 долларов или больше на комплект клапанов может быть пустяком для профессионального гонщика с глубокими карманами, но для обычного парня это большие деньги. Тем не менее, титановые клапаны используются во многих уличных двигателях, а также во всем остальном. В наши дни титановые клапаны даже используются в некоторых мотоциклетных двигателях.
Один поставщик титановых клапанов сказал, что они используют один и тот же сплав для впускных и выпускных клапанов: сплав 6242, который содержит 6 процентов алюминия, 2 процента молибдена, 4 процента циркония и 2 процента олова. Но для впускных и выпускных клапанов используется разная термообработка. Термическая обработка очень важна, так как она определяет предел прочности и твердость металла.
Титановые клапаны часто покрывают молибденом или другой обработкой поверхности, уменьшающей трение, чтобы уменьшить риск заедания штока. Клапаны с покрытием рекомендуются для дорожных условий, но могут не понадобиться в дрэг-рейсинге или на кольцевых трассах, где двигатели часто разбирают и проверяют.
Титановые клапаны будут работать со стандартными направляющими и седлами клапанов, но для достижения наилучших результатов их следует использовать с медно-бериллиевыми седлами (для улучшения теплопередачи и охлаждения) и направляющими клапанов из марганцевой или силиконовой бронзы.
Рабочие покрытия
Клапаны часто имеют покрытия штока и/или головки для повышения производительности. Стандартные клапаны, а также рабочие клапаны обычно имеют хромированные штоки для защиты штока от истирания при первом запуске двигателя. Хромирование также помогает снизить износ уплотнений клапанов в двигателях, в которых используются принудительные уплотнения клапанов.
Толщина хромового покрытия может варьироваться от 0,0002? до 0,0007? до твердого покрытия до 0,001?. Интересно отметить, что хромирование на самом деле дает более шероховатую, а не гладкую поверхность. Но микроскопические трещины на поверхности хрома задерживают масло и улучшают смазку, уменьшая износ.
Многие японские OEM-производители используют черное нитридное покрытие на клапанах вместо хромирования. Нитридное покрытие, наносимое в соляной ванне, защищает штоки от истирания и износа. Азотирование создает более тонкий, но более твердый поверхностный слой, который также отлично снижает износ.
Штоки некоторых высокопроизводительных клапанов также могут быть обработаны специальной сухой смазкой для уменьшения трения и износа. В случае титановых клапанов сухая смазочная пленка также может уменьшить эффект эрозии клапанов, вызванный горячими выхлопными газами, когда они выходят из камеры сгорания. Смазочные материалы в виде сухой пленки на штоке и внутри головки клапана также могут уменьшить накопление углеродистых отложений, которые могут создавать турбулентность в поступающей воздушно-топливной смеси и выходящих выхлопных газах.
Что касается поверхности клапана, то для повышения теплостойкости и износостойкости в клапанах из стали или инконеля могут использоваться различные покрытия.
Стеллит — это твердый наплавочный материал, который часто требуется для тяжелонагруженных дизельных и бензиновых выпускных клапанов и может использоваться в некоторых приложениях Top Fuel. Стеллит представляет собой материал на основе кобальта с высоким содержанием хрома. Наносится на поверхность клапана для защиты от окисления и коррозии. Его также можно использовать на кончике штока для дополнительной износостойкости.
Керамические теплозащитные покрытия также могут быть нанесены на сторону сгорания головки клапана для отражения тепла обратно в камеру сгорания. Теория здесь заключается в том, что теплоотражающее покрытие помогает клапанам охлаждаться. Это помогает выпускным клапанам работать более прохладно и служить дольше, а также снижает передачу тепла от впускных клапанов к поступающей воздушно-топливной смеси для более плотной и мощной смеси. Тепло, отраженное обратно в камеру сгорания, также повышает эффективность сгорания и мощность.
Все о клапанах двигателя
Поток жидкости или газа в камеры сгорания или цилиндры и из них должен быть разрешен или ограничен во время работы двигателя.
Это делают двигатели внутреннего сгорания, основными механическими компонентами которых являются клапаны двигателя. Их функция аналогична многим другим типам клапанов, которые блокируют или пропускают поток.
Еще одним компонентом двигателя является коромысло, которое должно открываться и закрываться в правильной последовательности с правильным временем. Для этой операции клапаны двигателя взаимодействуют с коромыслами. Двигатели внутреннего сгорания, работающие на различных видах топлива (например, бензин, дизельное топливо, керосин, СПГ, LP), имеют общие клапаны двигателя. Из-за различных конструкций размещения клапаны являются основным компонентом для определения типа двигателей, и они классифицируют двигатели как верхний клапан (OHV), верхний кулачок (OHC) или клапан в блоке (VIB). Теперь давайте подробно рассмотрим на клапанах двигателя
ДЛЯ ЖИРНОЙ КОЖИ
Клапаны двигателя имеют клапан с коническим профилем, который прилегает к обработанному седлу клапана для герметизации прохода для жидкостей или газов.
Клапана хлопают вверх и вниз в движении. Поэтому они выполнены в виде тарельчатых клапанов. Также из-за формы головы их называют грибовидными створками.
Клапан в основном состоит из штока и головки. В соответствии с механической обработкой седла клапана, седло возглавляет галтель, которая находится в головке клапана. Пружина клапана создает посадочное давление, против которого должен двигаться шток клапана. Механические элементы двигателя управляют клапаном, создавая силу для движения штока против давления седла. Эти механические элементы и клапан соединены штоком клапана 9.0003
Роль клапанов двигателя в работе двигателя
В зависимости от участия в работе двигателя клапаны двигателя в основном называются впускными клапанами и выпускными клапанами. Впускные клапаны необходимо открыть, чтобы воздушно-топливная смесь поступала в цилиндры двигателя для сжатия и воспламенения. И выпускные клапаны должны быть открыты, чтобы выпустить выхлопные газы после процесса сгорания, вызванного зажиганием
Распределительный вал двигателя приводит в движение клапаны двигателя.
За счет вращения распределительного вала линейное движение клапана создается серией выступов или кулачков, расположенных в распределительном валу.
Движение клапанов двигателя
Распределительный вал двигателя приводит в движение клапаны двигателя. За счет вращения распределительного вала линейное движение клапана создается серией выступов или кулачков, расположенных в распределительном валу.
Правильность работы клапанов обеспечивается точным зазором между штоком клапана и коромыслом или кулачком. Слишком большой зазор клапанов вызывает позднее открытие и быстрое закрытие клапанов. А слишком малый зазор клапанов вызывает неполное закрытие клапанов, что снизит мощность двигателя и повысит его шумность
Материалы, используемые в клапанах двигателя
Основные операции клапанов двигателя требуют большой нагрузки и чрезвычайно высоких температур. Чтобы противостоять такому напряжению и температуре, материалы клапанов двигателя должны обладать способностью выдерживать такие высокие механические и термические нагрузки от динамики двигателя.
Впускные клапаны в основном изготавливаются из хромированной, никелевой или вольфрамовой стали, а выпускные клапаны в основном изготавливаются из высокотермостойких металлов, таких как нихром, кремний-хром или кобальт-хромовые сплавы.
Здесь, в Sunflag Steel, у нас есть стали, специально подготовленные для клапанов двигателей, и у нас есть высококачественная сталь для клапанов двигателей. Вы можете проверить их и связаться с нами для лучшего качества и цены.
Некоторые типы клапанов двигателя
В зависимости от конструкции и материалов основными типами клапанов двигателя являются –
•Монометаллические клапаны двигателя.
•Биметаллические клапаны двигателя.
• Полые клапаны двигателя
Некоторые характеристики клапанов двигателя
Для облегчения выбора лучших клапанов двигателя покупатели должны проверить следующие характеристики:
• Диаметр штока
• Длина штока
• Угол седла
• Материалы клапана
• Покрытия
Это краткое описание двигателя клапаны.