Какой клапан больше: Какой клапан больше впускной или выпускной

Какой клапан больше впускной или выпускной

Какой клапан больше впускной или выпускной ⋆ Прорабофф.рф

Если вы планируете увеличить мощность двигателя за счет замены впускных и выпускных клапанов, то в первую очередь нужно узнать какой из них должен быть больше.

В этой статье мы расскажем, какой клапан больше впускной или выпускной, чтобы вы в дальнейшем могли знать нужные ли детали стоят в двигателе.

Зачем нужны клапаны

Перед тем как узнать рекомендуемое соотношение клапанов мы расскажем, зачем они вообще нужны. Итак, впускной и выпускной клапан играют важную роль в работе системы сгорания. Впускной клапан подает топливо в камеру сгорания, а выпускной позволяет выходить газам, которые образовались после сгорания топлива.

Какой клапан должен быть больше

Каждый из клапанов важен и на первый взгляд различия в размерах совсем не играют роли, но это ошибка, ведь даже от нескольких миллиметров зависит мощность двигателя. По словам профессиональных исследователей, впускной клапан должен быть больше выпускного, и в соотношении составлять 1:0,75. Такое соотношение объясняется тем, что выпускному клапану куда легче выпустить легкие газы, и поэтому и больший размер необязателен. Соотношение 1:0,9 подходит лишь тем автомобилям, которые используют закись азота или турбо надув, а таких, как правило, можно посчитать по пальцам.

Вывод

Теперь вы знаете, какой клапан больше впускной или выпускной. Также от рекомендуемого соотношения впускного и выпускного клапана зависит экономия топлива. Даже от небольшого увеличения выпускного клапана зависит снижение мощности и увеличения расхода топлива, поэтому отнестись нужно к этому серьезно. Удачи!

Впускные и выпускные клапаны автомобиля, конструкция и материалы

Впускные и выпускные клапаны автомобильных двигателей имеют тарельчатую форму. Клапан открывается под действием клапанного механизма, управляемого эксцентриковым кулачком. Работа кулачка синхронизирована с положением поршня и периодом вращения коленчатого вала.

В связи с этим они изготавливаются из более стойких материалов, чем впускные клапаны, и соответственно стоят дороже.

Направляющая втулка клапана расположена соосно с седлом клапана, так чтобы между рабочей фаской клапана и седлом обеспечивался герметичный газонепроницаемый контакт. Рабочая фаска клапана и седло скошены под углом 30° или 45°. Это номинальные значения угла фаски. Фактические значения могут на один-два градуса отличаться от номинальных. Клапаны и седла клапанов, используемые в большинстве двигателей, имеют номинальный угол фаски, равный 45°. Клапан прижимается к седлу под действием пружины. Пружина удерживается на стержне клапана (некоторые автомеханики называют его штоком клапана) опорной тарелкой пружины, которая, в свою очередь, контрится на стержне клапана замком (сухариками). Для демонтажа клапана необходимо сжать пружину и снять сухарики. После этого можно снять пружину, манжету, и вынуть клапан из головки.

Всесторонние испытания показали, что между различными геометрическими параметрами клапанов существуют оптимальные соотношения. В двигателях с цилиндрами внутренним диаметром от 3 до 8 дюймов (от 80 до 200 мм) для впускного клапана оптимальным будет диаметр головки, составляющий приблизительно 45% внутреннего диаметра цилиндра. Оптимальный диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 38% внутреннего диаметра цилиндра. Впускной клапан должен быть больше по размеру, чем выпускной, чтобы пропускать ту же массу газа. Больший по размеру впускной клапан управляет низкоскоростным потоком разреженного газа. В то же время выпускной клапан управляет высокоскоростным потоком сжатого газа. С таким потоком в состоянии справиться клапан меньшего размера. Вследствие этого диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 85% диаметра головки впускного клапана. Для нормального функционирования диаметр головки клапана должен составлять приблизительно 115% диаметра клапанного окна. Клапан должен быть достаточно большим, чтобы перекрывать окно. Высота подъема клапана над седлом составляет примерно 25% диаметра головки.

Конструкции клапанов автомобиля

Головки клапанов авто (автомеханики часто называют их тарелками) могут иметь различную конструкцию, они могут быть как жесткими так и эластичными.  Жесткая головка обладает высокой прочностью, сохраняет форму и обладает высокой теплопроводностью. Она также отличается более высокой износоустойчивостью. Эластичная головка, в свою очередь, способна приспосабливаться к форме седла. Поэтому эластичный клапан надежно запечатывает окно, но перегревается, а изгибы при посадке в седло, когда клапан адаптируется к его форме, могут привести к его разрушению. В конструкции клапанов широко используется головка, над лицевой поверхностью которой выступает небольшая шляпка. Такой клапан обладает достаточно небольшим весом, высокой прочностью и теплопередачей и чуть более высокой ценой. Эластичные головки чаще встречаются у впускных клапанов, а жесткие — у выпускных.

Попадание холодного воздуха на горячие выпускные клапаны сразу после остановки двигателя может привести к серьезным повреждениям клапанов. В двигателях оснащенных выпускными коллекторными головками и/или прямоточными глушителями, холодному воздуху открыт прямой доступ к выпускным клапанам. Резкое охлаждение может вызвать коробление и/или образование трещин в клапане. В холодную ветреную погоду, когда ветер вдувает холодный наружный воздух прямо в систему выпуска отработавших газов, такие условия — не редкость. Противоточные глушители с длинными выхлопными трубами и каталитическим нейтрализатором отработавших газов снижают опасность возникновения такой ситуации.

 Материалы из которых изготавливаются клапаны

Сплавы, материалы из которых изготавливаются выпускные клапаны автомобиля, состоят главным образом из хрома, обеспечивающего высокую жаростойкость, с небольшими добавками никеля, марганца и азотных соединений. Если требуется придать клапану особые характеристики, то он подвергается термообработке. Если конструкция клапана из однородного материала не может обеспечить необходимую прочность и жаростойкость, то его изготавливают сварным — из двух различных материалов. После обработки место соединения частей клапана невозможно различить. Головки клапанов изготавливаются из специальных сплавов, обладающих жаростойкостью, прочностью, коррозионной стойкостью, стойкостью к воздействию окиси свинца и высокой твердостью. Головки привариваются к стержням, изготовленным из материалов, обладающих высокой износостойкостью. В клапанах, предназначенных для работы в особо тяжелых условиях, на рабочую фаску головки и верхушку стержня впускного клапана автомобиля направляются твердосплавные материалы типа стеллита. Стеллит представляет собой сплав никеля, хрома и вольфрама и является немагнитным материалом. В тех случаях, когда необходимо повысить коррозионную стойкость, клапан алитируется. Алитирование рабочей фаски снижает ее износ при использовании неэтилированного бензина. На поверхности клапана формируется пленка окиси алюминия, предотвращающая приваривание стальной фаски клапана к чугунному седлу.

 Клапаны с полым стержнем и деформацией седла

В некоторых типах особо мощных двигателей используются выпускные клапаны с полым стержнем, заполненным металлическим натрием. Натрий при нагреве клапана до рабочей температуры расплавляется, превращаясь в жидкость. Этот расплав плещется в канале стержня и отводит тепло от головки клапана в стержень. Далее тепло передается через направляющую втулку клапана и поглощается системой охлаждения. Монолитная конструкция впускного и выпускного клапана при правильном выборе материалов обеспечивает, как правило, хорошие эксплуатационные характеристики автомобильных двигателей.

Клапан прижимается к седлу рабочей фаской, герметично закрывая камеру сгорания. Седло обычно формируется как элемент конструкции в отливке чугунной головки блока цилиндров — такое седло называется встроенным седлом. Седла обычно подвергаются индукционной закалке, чтобы можно было использовать неэтилированный бензин. Это обеспечивает замедление износа седел в процессе эксплуатации двигателя. В процессе износа седла клапан все глубже садится в него — утапливается. В тех случаях, когда коррозионная стойкость и износостойкость должны быть особенно высокими, всегда используются вставные седла. В алюминиевых головках седла и направляющие втулки клапанов — только вставные. Необходимо отметить, что в алюминиевых головках рабочая температура седел выпускных клапанов на 180°Ф (100°С) ниже, чем в чугунных. Вставные седла используются в качестве спасительной меры при восстановлении сильно поврежденных встроенных седел клапанов.

Деформация седла является основной причиной преждевременного выхода из строя клапанов. Деформация седла клапана может быть обратимой — как результат воздействия высокой температуры и давления, или необратимой — как результат действия внутренних механических напряжений. Механическое напряжение — это сила, действующая на тело, которая стремится изменить его форму.

Впускные и выпускные клапаны: размер имеет значение — DRIVE2

Если вы разрабатываете головку блока цилиндров для получения максимальной мощности, то не будет никаким сюрпризом, что основной целью является максимальный поток. Это, кроме всего прочего, требует использования клапанов большего размера, которые могут быть физически установлены в камеры сгорания. Это требует решения, как лучше всего разделить имеющееся пространство между впускными и выпускными клапанами. Другими словами, что лучше: большой впускной и маленький выпускной клапан, оба клапана одинакового размера или большой выпускной и маленький впускной клапан? Прежде всего, можно подумать, что большой выпускной клапан — это тот путь, которым нужно идти; ведь отработанные газы, без сомнения, занимают больший объем, чем газы, втянутые в цилиндр через впускную систему. Однако, когда мы касаемся мощности, действует другое «железное» правило: легче опустошить цилиндр, чем наполнить его.Годы экспериментов показали, что оптимальный размер выпускного клапана должен составлять примерно около 75% от впускного или, если точнее, поток через него должен составлять примерно 75% потока через впускной клапан. Это правило применяется только тогда, когда диаметры комбинируемых клапанов равны общему имеющемуся пространству в камере, т.е. клапаны почти касаются друг друга, как часто бывает в гоночных двигателях. Если используются клапаны с размерами, меньшими, чем максимальные, а мощность не является основной целью, то баланс между потоками впускного и выпускного каналов не так критичен.

Самое простое правило, которому нужно следовать: если основным требованием является мощность, то следуйте нормальному соотношению 0,75:1. Это правило можно изменить в тех случаях, когда двигатель оснащен системой турбонаддува или впрыска закиси азота. Для этих систем требуется обеспечение большего потока выхлопных газов и может успешно использоваться соотношение диаметров выпускного и впускного клапанов, составляющее 0,9:1 (поток выхлопных газов составляет 90% от потока впускаемой смеси) или даже больше.

К сожалению, установка увеличенных выпускных клапанов имеет «ловушку», которая обычно не связана с увеличением размеров впускных клапанов. Водяная рубашка внутри головки блока цилиндров расположена рядом с седлами выпускных клапанов. Это помогает поддерживать клапаны и седла холодными, но часто препятствует установке клапанов максимального размера. Вдобавок, тонкие отливки и большое количество тепла (побочный продукт высокой мощности) могут привести к образованию трещин в седлах, и это обычно укорачивает срок службы головки блока.

Замечание. Когда главной целью конструктора является экономия, а не мощность, размер выпускного клапана может быть увеличен до соотношения 0,75:1 даже при увеличении диаметра впускного клапана. Когда поток выпускного канала увеличивается, то пробег и срок службы двигателя будут улучшены. Однако здесь есть предел, как и во всем. Выпускные клапаны, размер которых превышает 90 — 95% от размера впускного клапана, дают очень маленькую дополнительную топливную экономию, и так как они используют пространство, обычно отдаваемое впускным клапанам, то потенциал по мощности будет уменьшен.

Теги: #Статьи #Корч #Почетные_Корчстроители

Выпускной клапан

Выпускной клапан – элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя. 

Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала.  Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокер, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление,  которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря».   Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

Выпускной клапан работает в крайне сложных условиях. Отработавшие газы вызывают сильную коррозию выпускных клапанов. Если топливо сгорает в камере не полностью, тогда это может привести к прогару клапана. Регулировка клапанного механизма является важной процедурой в процессе эксплуатации ДВС. Раннее закрытие  выпускного клапана может привести к быстрому его прогару.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск и т.д.

Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания. Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой  выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов. 

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Выпускной клапан также может иметь дополнительную защиту, которая способна значительно продлить срок службы элемента. Единственным недостатком можно считать конечное удорожание производства детали.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

• лазерное легирование;
• метод плазменно-порошковой наплавки;
• наплавка токами высокой частоты;

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

Какой клапан больше впуск или выпуск – АвтоТоп

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Впускной клапан большого диа­метра — увеличение количества впускаемого воздуха

Пружина с переменным шагом навивки

Двойная пружина

В четырехтактных бензиновых и дизельных двигателях клапаны располагаются в головке цилиндров. Через впускные клапаны проходит только смесь воздуха и топлива, поэтому они подвергаются воздействию более низких температур, чем выпускные клапаны. У впускного клапана тарелку делают большего диаметра, чем у выпускного, так как давление на впуске меньше давления на выпуске. Двигатели разных моделей отличаются количеством клапа­нов. Двигателям с двумя и более впускными клапанами свойственно лучшее наполнение цилиндров. Дополнительный впускной клапан увеличивает проходное сечение впускных каналов, следовательно, в цилиндр поступает больше топливовоздушной смеси. То же самое касается и выпускных клапанов: два клапана на выпуске позволяют увеличить вы­пускные каналы, что облегчает выход отработавших газов из цилиндра. Клапан подверга­ется очень значительным нагрузкам даже при нормальном режиме работы двигателя. Для повышения стойкости клапана к износу, прожиганию и коррозии его поверхность подвер­гается специальной обработке. Так, например, впускные клапаны изготавливаются из стали с хромом или кремнием для повышения их износостойкости и коррозионной стойкости или магния и никеля для повышения прочности. Выпускные клапаны сделаны из сплавов на основе никеля. Клапан состоит из двух частей: стержня и тарелки. Клапан установлен в отверстии в головке цилиндров. Тарелка плотно прилегает к седлу. В процессе работы головка цилиндров нагревает седло. Часть тепла передается стержню клапана, а от него — направляющей втулке, поэтому стержень является самой холодной частью клапана. Седло клапана и направляющая втулка охлаждаются жидкостью, протекающей по рубашке вокруг впускных каналов. Открываясь и закрываясь, клапан поворачивается на небольшой угол, поэтому каждый раз он садится на новое место.

Для начала расскажу в чем преимущество ГБЦ (головки блока цилиндров) с 4 клапанами на 1 цилиндр в сравнении с 2 клапанами. Расположение двух впускных и двух выпускных клапанов в камере сгорания позволяет увеличить площадь клапана (клапанов), но вопреки тому, что многие считают, это не реальная причина в превосходстве. Для примера, давайте сравним 1.7 литра Lotus/Ford Twin Cam раллийный двигатель (2 распредвала, 4 цилиндра, 8 клапанов). Впускной клапан имеет размер 43 мм (площадь -14.45 см2)

И знаменитый двигатель, разработанный гоночным инженером Кейтом Даквортом (один из основателей компании Cosworth, название Cosworth родилось из объединения фамилий (COStin and duckWORTH). Cosworth являлся подразделением Ford Motor Company, но на данный момент приобретён Джеральдом Форсайтом и Кевином Колховеном).

Раллийный двигатель Cosworth BDA 1.7 литра (2 распредвала, 4 цилиндра, 16 клапанов) Размер впускных клапанов 31 мм, площадь клапанов на впуске составляет 15 см2 – что является очень близко к площади впускного клапана мотора Lotus/Ford Twin Cam (14.5 см2).

Оба двигателя были разработаны для гонок и выдавали максимальную мощность на 8000 оборотах; 190 сил Cosworth и 170 сил Lotus/Ford . В ралли автомобили с двигателем Cosworth были всегда намного быстрее (на любом покрытии) из-за того, что этот мотор имел на 1000 оборотов более широкий диапазон мощности и значительно лучше не только на верхах, но и на низких оборотах. А причина в том, что имея практически идентичную площадь клапанов двигатель Cosworth имеет на 44% больше клапанную щель при любом подъеме клапанов. По этой причине моторы с 4 клапанами на цилиндр используют распредвалы с менее широкой полной фазой (duratoin), а это в свою очередь улучшает средний диапазон без ущерба для максимальной мощности.

Чтобы это лучше понять почему на 44% больше, предлагаю рассмотреть иллюстрацию которая использовалась в посте о распредвалах (Распредвал часть 2)

В первой части мы остановились на геометрии седла клапана.

Геометрия седла клапана

Основной закон – седло впускного клапана, это номер 1, от чего зависит эффективность ГБЦ пока клапан не будет иметь подъем 0.18 (18%) от его диаметра, а на стороне выпуска еще больше, до 0.35 от диаметра выпускного клапана.

Однофасочное седло с углом 45* градусов имеет эффективность 56% при подъеме клапана 6.35 мм. Если выполнить правильную трех-фасочную, четырех или даже пяти-фасочную геометрию седла то эффективность реально повысить до 84% (средние значения от 76% до 84%). Стандарт трех-фасочная геометрия (наиболее популярная) 45* — запорная фаска, 30* — верхняя, соединяет основную фаску с днищем камеры сгорания. Нижняя фаска имеет угол 60* соединят 45* с горлом канала.

На этой схеме указаны размеры, как для впускного, так и выпускного каналов хорошо работающие и дающие великолепный результат. Также указаны оптимальные размеры клапанов (впуск и выпуск). Как вы заметили, на выпуске, запорная фаска седла шире, это необходимо чтобы обеспечить хороший теплоотвод от тарелки клапана. Выпускной клапан при этом имеет более узкую 45* фаску, что необходимо для борьбы с образованием нагара. Переход от запорной фаски седла к каналу осуществляется широкой 60- градусной нижней фаской, многие специалисты используют дополнительно для 4-х – 5-ти фасочной геометрии седла канала еще фаски с углом 75* (80 градусов) которые более плавно соединяют запорную фаску с каналом.

Очень большой положительный эффект на продувку дает дополнительная 30* фаска на клапанах

Очень важно не только угол (об это ниже) но позиция, расположение клапана в седле и ширина запорной фаски

Для впуска многие специалисты любят совмещать седло, как можно выше (в направлении камеры сгорания) с клапаном. На выпуске такое расположение неприемлемо, это сильно ухудшит надежность и может привести к прогару клапана – по центру то что надо.

Ширина запорной фаски, на впускном канале оптимальным является 1.0 мм – 1.55 мм. Более узкая фаска, в основном улучшает продувку канала, но при этом ухудшает прочность, надежность. Выпускные каналы работают при экстремально высоких температурах, поэтому им необходима более широкая запорная фаска, для того чтобы увеличить пятно контакта и лучше отводить тепло через седло канала (оптимальные размеры указаны на схеме).

Для примера привожу результаты которые были получены на сток 1.6 литра двигателе с размером впускного клапана 35.5 мм при проведении выше указанных процедур

Результат – плюс 14 CFM, это даст прибавку в мощности более 10 сил.

Альтернативные углы геометрии седла канала

45* градусов запорная фаска седла впускного клапана наиболее используемая, но часто используют и другие углы. Для примера, если у вас задушен мотор, вам надо больше воздуха (flow) не важно, что результат даст только пиковую мощность на 9000 оборотах – используется угол 50-55*, такой угол дает наилучшую продувку при высоком подъеме клапана т.к. позволяет сделать более плавное соединение с максимально возможно увеличенным горлом канала. Такие углы применяют инженеры при постройки гоночным моторов 358- ci V8 для NASCAR.

Плюсы – максимальные показатели продувки при высоко поднятом клапане, минусы – пиковая мощность и самое главное, чем больше угол (больше 45*) запорной фаски, тем меньше прочность, намного хуже надежность. Для турбо моторов такой вариант ПРОСТО НЕ ПРИЕМЛЕМ из-за высоких температур. Если Вы строите мотор рассчитанный на высокие обороты, то лучшие результаты (из-за реверса потока воздуха) дает верхняя (top cut) фаска не 30*, а 38* градусов

Если ваш мотор очень голодный до воздуха или вы желаете существенно улучшить характеристики ГБЦ не на высоких оборотах, то есть хороший вариант – использовать 30⁰ запорную фаску на седле впускного клапана. Предлагаю этот вариант рассмотреть более подробно

Как видно из рисунка, при одинаковом подъеме, клапанная щель при использовании запорной фаски с углом 30* больше, а значит и количество воздуха будет поступать больше (а это то, что надо для повышения момента). Такое улучшение на впуске мы имеем в плоть до подъема клапана 7.5 мм, максимальная прибавка составляет более 20% при подъеме клапана 1.25-2.5 мм. Такая геометрия дает эффект, при малых подъемах клапана, более большого канала (и конечно и размера клапана) но только при этом низы и середина не ухудшается, а только улучшается.

Это похожий эффект, как при использовании распредвала с большим подъемом, как вы помните я описывал, что сам по себе подъем кулачка не увеличивает максимальное значения проходящего потока воздуха при подъеме выше 0.25 от диаметра клапана, но сильно увеличивает наполнение при малом подъеме. Происходит это за счет увеличения скорость подъема клапана и не более.

Встречается много серийных машин с такой геометрией седла клапана, да, наверное, все дизельные двигателя работают на такой геометрии, но встречаются и бензиновые моторы. На первый взгляд это все кажется просто, но на самом деле есть и сложности (решаемые).

С одной стороны, чем меньше угол, тем лучше клин, который улучшает герметичность пары седло-клапан, но при этом, чем более плоское седло, тем больше проявляется тенденция, что клапан на высоких оборотах начнет отпружинивать при закрытии. Однозначно, чем более плоский угол запорной фаски седла канала, тем лучше продувка, наполнение (flow) при небольших подъемах клапана, но без серьезного изучения этого вопроса ситуация может только ухудшится при использовании распредвалов с подъемом кулачка выше 12 мм. Если ваша цель высокие обороты (8000+++) и распредвал с высоким подъемом кулачка 12.5++мм – 50*-55* градусов угол запорной фаски решит проблему отпружинивания клапана и как следствие больше мощность.

На данной картинке указано схематично, как сделать седло впускного канала с углом 30*

Такая геометрия седла впускного клапана дает потрясающие результаты на продувочном стенде, но скорее всего возникнут проблемы с герметичностью (клапан-седло) на оборотах намного выше 5000. Особенно это проявляется на высоко форсированных моторах, которые испытывают проблему с высокой температурой клапана при максимальных нагрузках и как следствие деформация (изгиб клапана при закрытии в следствии его расширения). По этой причине такую геометрию не рекомендуется использовать на выпускном седле клапана.

Есть несколько вариантов решения этой проблемы (ВЫСОКАЯ температура клапана, расширение –деформация). Один из вариантов нанести на лицевой стороне тарелки впускного клапана канавку. Вот вариант как это сделать

Так же не будет лишним использовать клапанные пружины на 10% жестче, чем необходимо для седла с углом 45*. При использовании такого метода David Vizarrd’s – известный американский спец в области постройки гоночных моторов (кстати, он проводит очень полезные семинары, как готовить ГБЦ) делал великолепные гоночные моторы.

Другой вариант – использование специального термо покрытия на клапана, которое снижает температуру последнего (значительно)

Вообще, проблема с клапанами при высокой температуре частое явление даже на сток моторах, особенно турбо версии. При их тюнинге, часто этот вопрос остается забытым, а это не только деформация и как следствие плохая герметичность, пропуски зажигания, детонация, такое часто встречается к примеру на европейских моторах VAG 2.0 turbo TSI – накачав мотор супер прошивками от Брендовых тюнерских фирм, но при этом не позаботившись об охлаждении воздуха, мотора и т.д. как решение пытаются эту проблему решить заменой клапанных пружин на более жесткие. Ну да ладно, это у же не по теме

Выпускной клапан – элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя.

Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала. Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокер, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление, которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря». Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск и т.д.

Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания. Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов.

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

• лазерное легирование;
• метод плазменно-порошковой наплавки;
• наплавка токами высокой частоты;

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

Назначение впускного клапана двигателя. Материалы изготовления клапанов, стержень, тарелка, седло клапана. Основные неисправности клапанного механизма.

Как самому определить прогар клапана двигателя. Основные симптомы погоревшего клапана, точное выяснение причин троения мотора. Диагностика, полезные советы.

Назначение клапана ГРМ. Впускной и выпускной клапаны, устройство и особенности детали. Схемы компоновки и привод клапанов двигателя внутреннего сгорания.

Почему гнет клапана при обрыве приводного ремня или цепи: причины обрыва. Как узнать, гнет ли клапана на конкретном бензиновом или дизельном двигателе.

Назначение газораспределительного механизма. Составные элементы ГРМ на четырехтактном поршневом двигателе, отличительные особенности конструкции механизма.

Принцип действия системы изменения фаз газораспределения VVT. Гидроуправляемая муфта, ступенчатое регулирование VVTL-i, VTEC. Электромагнитный привод ГРМ.

Какие клапана больше впуск или выпуск

Если вы разрабатываете головку блока цилиндров для получения максимальной мощности, то не будет никаким сюрпризом, что основной целью является максимальный поток. Это, кроме всего прочего, требует использования клапанов большего размера, которые могут быть физически установлены в камеры сгорания. Это требует решения, как лучше всего разделить имеющееся пространство между впускными и выпускными клапанами. Другими словами, что лучше: большой впускной и маленький выпускной клапан, оба клапана одинакового размера или большой выпускной и маленький впускной клапан? Прежде всего, можно подумать, что большой выпускной клапан — это тот путь, которым нужно идти; ведь отработанные газы, без сомнения, занимают больший объем, чем газы, втянутые в цилиндр через впускную систему. Однако, когда мы касаемся мощности, действует другое «железное» правило: легче опустошить цилиндр, чем наполнить его.
Годы экспериментов показали, что оптимальный размер выпускного клапана должен составлять примерно около 75% от впускного или, если точнее, поток через него должен составлять примерно 75% потока через впускной клапан. Это правило применяется только тогда, когда диаметры комбинируемых клапанов равны общему имеющемуся пространству в камере, т.е. клапаны почти касаются друг друга, как часто бывает в гоночных двигателях. Если используются клапаны с размерами, меньшими, чем максимальные, а мощность не является основной целью, то баланс между потоками впускного и выпускного каналов не так критичен.

Самое простое правило, которому нужно следовать: если основным требованием является мощность, то следуйте нормальному соотношению 0,75:1. Это правило можно изменить в тех случаях, когда двигатель оснащен системой турбонаддува или впрыска закиси азота. Для этих систем требуется обеспечение большего потока выхлопных газов и может успешно использоваться соотношение диаметров выпускного и впускного клапанов, составляющее 0,9:1 (поток выхлопных газов составляет 90% от потока впускаемой смеси) или даже больше.

К сожалению, установка увеличенных выпускных клапанов имеет «ловушку», которая обычно не связана с увеличением размеров впускных клапанов. Водяная рубашка внутри головки блока цилиндров расположена рядом с седлами выпускных клапанов. Это помогает поддерживать клапаны и седла холодными, но часто препятствует установке клапанов максимального размера. Вдобавок, тонкие отливки и большое количество тепла (побочный продукт высокой мощности) могут привести к образованию трещин в седлах, и это обычно укорачивает срок службы головки блока.

Замечание. Когда главной целью конструктора является экономия, а не мощность, размер выпускного клапана может быть увеличен до соотношения 0,75:1 даже при увеличении диаметра впускного клапана. Когда поток выпускного канала увеличивается, то пробег и срок службы двигателя будут улучшены. Однако здесь есть предел, как и во всем. Выпускные клапаны, размер которых превышает 90 — 95% от размера впускного клапана, дают очень маленькую дополнительную топливную экономию, и так как они используют пространство, обычно отдаваемое впускным клапанам, то потенциал по мощности будет уменьшен.

Теги: #Статьи #Корч #Почетные_Корчстроители

Для работы четырехтактного ДВС требуется как минимум по два клапана на цилиндр — впускной и выпускной. В настоящее время применяются клапаны тарельчатого типа со стержнем. Для улучшения наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается больше, чем у выпускного. Седла клапанов изготовленные из чугуна или стали, запрессовываются в головку блока цилиндров.
При работе двигателя клапаны подвергаются значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому для их изготовления применяются специальные сплавы. Иногда для улучшения охлаждения клапанов высокофорсированных двигателей применяют клапаны с полым стержнем, который заполняется натрием. Натрий при рабочих температурах плавится и в расплавленном виде перетекает внутри клапана, перенося тепло от более нагретой тарелки клапана к стержню. Для лучшей очистки рабочей фаски от нагара и равномерной теплопередачи иногда применяются различные механизмы для вращения клапана.
ГРМ могут быть нижнеклапанными и верхнеклапанными, но в современных двигателях используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость для гарантированного закрытия клапана при работе, но жесткость пружины не должна быть чрезмерной, чтобы не увеличивать ударной нагрузки на седло клапана. Иногда для уменьшения возможности резонансных колебаний используются пружины уменьшенной жесткости, но на один клапан устанавливается по две пружины.

При использовании двух пружин они должны быть навиты в разные стороны, чтобы не произошло заклинивания клапана в случае поломки одной из пружин и попадания ее витка между витками другой пружины. Для снижения потерь на трение в ГРМ сейчас широко применяются ролики, размещаемые на рычагах и толкателях привода клапанов.

Рис. Замена трения скольжения трением качения путем применения в клапанном механизме роликов дает возможность уменьшить потери на привод клапанов

При открытии (опускании) впускного клапана через кольцевой проход между тарелкой клапана и седлом проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) и заполняет цилиндр. Чем больше будет площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, а следовательно, и выходные показатели этого цилиндра при рабочем ходе будут выше. Для лучшей очистки цилиндров от продуктов сгорания желательно также увеличить диаметр тарелки выпускного клапана. Размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Лучшее наполнение цилиндров и их очистка обеспечиваются при использовании большего, чем два, числа клапанов на один цилиндр. Встречаются трехклапанные (два впускных и один выпуск ной) системы и пятиклапанные (три впускных и два выпускных) системы.

Рис. Четырехклапанная камера сгорания. Применение газораспределительного механизма с четырьмя клапанами на цилиндр в дизельном двигателе

Впервые четыре клапана на цилиндр были использованы еще 1912 г. на двигателе автомобиля Peugeot Gran Prix. Широкое использование такой схемы на серийных легковых автомобилях началось только в 1970-е гг. Сейчас ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей. Некоторые из двигателей Mercedes имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).
Двигатели некоторых автомобилей группы Volksvagen-Audi и ряд японских двигателей используют пять клапанов на цилиндр (три впускных и два выпускных), но при таком числе клапанов значительно усложняется их привод.

Рис. Трехклапанный ГРМ. Компания DaimlerChrysler утверждает, что ГРМ с двумя впускными, одним выпускным и двумя свечами зажигания обеспечивает снижение вредных веществ в отработавших газах

Впускные клапаны. Массовое наполнение двигателя зависит от величин проходного сечения, открываемого клапаном и продолжительности открытия. Площадь впускного отверстия равна площади конической поверхности, расположенной между тарелкой клапана и его седлом. Эта площадь пропорциональна диаметру опорной поверхности клапана, высоте подъема клапана и зависит от угла фаски клапана. Большинство клапанов выполняется с углом фаски 45градусов. Для форсированных двигателей угол фаски иногда выполняется равным 30градусам. При меньшем угле фаски площадь впускного отверстая увеличивается. Однако при этом уменьшается жесткость тарелки, что может привести к колебаниям клапана и нарушению процесса впуска. Для облегчения клапанов их иногда выполняют тюльпанообразной формы. При выборе высоты подъема клапана приходится учитывать ряд факторов. Прежде всего, высота подъема ограничивается ростом инерционных сил, выбором соответствующего усилия клапанных пружин и связанным с этим износом пары клапан-толкатель. По мере увеличения подъема на суммарное сопротивление потоку смеси все большее влияние оказывает отверстие седла клапана. Слишком большой подъем клапана бесполезен, т.к. площадь отверстия седла клапана оказывается меньше проходного сечения конической поверхности клапана и уже она определяет прохождение смеси. Диаметр тарелки клапана ограничивается его расположением в камере сгорания, конструкцией головки цилиндра, диаметром цилиндра. Увеличение числа впускных клапанов позволяет добиться наибольшего эффекта по наполнению. Большинство современных двигателей легковых автомобилей имеют по два впускных клапана, но встречаются двигатели и с тремя впускными клапанами. Это обеспечивает существенное увеличение суммарного проходного сечения. Дополнительно улучшения наполнения удается достигнуть при наклонной установке всех четырех клапанов (два впускных и два выпускных) в полусферической камере сгорания. На процесс впуска существенное влияние оказывают динамические явления во впускных каналах. Наполнение двигателя можно увеличить за счет выбора оптимальной величины запаздывания закрытия впускного после НМТ, находящейся в пределах от 55 до 85 градусов поворота коленчатого вала. Но время впуска поток смеси (или воздуха в двигателях с впрыском топлива) двигается с высокой скоростью (до 50 м/с). Созданная при этом инерция потока смеси обеспечивает поступление смеси и при движении поршня вверх после прохождения НМТ. Это так называемая дозарядка цилиндра, зависящая от длины впускного канала, его сечения, времени-сечения открытия впускного клапана после НМТ. Чем выше частота вращения, тем больше эффективность от дозарядки (инерционного наддува). При этом коэффициент наполнения (отношение фактически поступившего воздуха в цилиндр к теоретически возможному) может быть больше единицы. Но при малой частоте вращения из-за малой скорости смеси происходит обратный выброс смеси из цилиндра во впускной канал. Этот фактор является одной из важных причин снижения наполнения, а следовательно, и крутящего момента при снижении час- тоты вращения.

Впуск происходит под действием разрежения в цилиндре, а начало выпуска под действием значительно большего давления в цилиндре, поэтому выпускные клапаны выполняются всегда меньшего диаметра, чем впускные. Температура клапана при оптимальных углах опережения зажигания и составах смеси доходит до 950 градусов С. При снижении углов опережения зажигания, применении топлива с меньшей скоростью сгорания. Нарушении герметичности клапана и ряде других факторов перегрев клапана прогрессирует, что может вызывать его прогар. Слишком раннее открытие выпускного клапана (до 70 градусов до НМТ) при низкой частоте вращения коленчатого вала приводит к потере площади индикаторной диаграммы в конце рабочего хода, снижению крутящего момента, перегреву выпускных клапанов и повышению требований к октановому числу топлива.

Для снижения температуры выпускного клапана с целью повышения надежности и уменьшения требований к октановому числу топлива существуют следующие способы.

1. Применение двух клапанов меньшего диаметра вместо одного.
2. Применение натриевого охлаждения путем выполнения клапана с полостью в тарелке и стержне и частичного заполнения ее натрием. При нагреве натрий плавится и, передавая тепло от тарелки в стержень, способствует ее охлаждению.
3. Применение двойного последовательного выпуска отработавших газов (через окна в нижней части цилиндра, а затем через клапан).
4. В двигателях с непосредственным впрыском бензина и наддувом за счет увеличения перекрытия клапанов охлаждение достигается продувкой камеры сгорания.

При выборе распределительною вала с учетом устанавливаемых фаз газораспределения следует убедиться, что при увеличенном ходе клапана в зоне ВМТ остается гарантированный зазор между тарелкой клапана и днищем поршня.

Система привода клапанов газораспределительного механизма

Впускные и выпускные клапаны | Тюнинг ателье VC-TUNING

При разработке головке цилиндров очень важно получить не только максимальную мощность, но и большой поток. При этом в камеры сгорания должны быть установлены максимально большие клапаны. Размер клапанов ограничивается только размером камеры, куда они будут установлены. 

При этом следует максимально практично распределить пространство камеры сгорания между выпускным и впускным клапаном. Поэтому попробуем разобрать, что более целесообразно: клапаны одинакового размера или один из клапанов больше второго. 
 
Решение этого вопроса лежит в принципе действия клапанов. Выпускной клапан используется для выхода отработанных газов из системы. А из-за того, что объем таких газов больше, чем тех, которые были втянуты в систему, то большой выпускной клапан – это вполне рациональное решение. Но не стоит забывать, что для опустошения цилиндра необходимо больше мощности, чем для его наполнения. Доказано, что наилучшее соотношение размеров впускного и выпускного клапанов – это 4:3. Следовательно, и соотношение потоков через данные клапана аналогично их размерам. Данное правило используется в том случае, если клапаны занимают все пространство камеры сгорания, то есть для автомобилей, главная задача которых выдавать большую мощность. 

А для автомобилей, мощность для которых не является основным приоритетом, клапаны имеют меньший размер и не занимает все пространство камеры сгорания. Поэтому соблюдения этого соотношения размеров впускного и выпускного клапана не насколько важно. 
 
Правило 4:3 можно игнорировать, если не требуется максимальная мощность автомобиля, а также, если в нем используется турбонаддув и система впрыска закиси азота. Для таких автомобилей рекомендуется применять соотношение 10:9. При необходимости соотношение может быть изменено в пользу выпускного клапана. 
 
Однако выпускной клапан повышенного размера устанавливается также с впускным клапаном обычного размера. Дело в том, что внутри головки блока находится водяная рубашка, расположенная возле седел выпускного клапана. Именно она дает возможность клапанам не нагреваться. Однако именно из-за этого довольно часто невозможно установить клапаны во всем объеме камеры сгорания. А из-за тепла, которое выделяется при больших мощностях, снижается долговечность головки, а седла быстрее изнашиваются. 
 
В том случае, если не требуется высокая мощность двигателя, а основная цель – это экономия топлива, можно увеличить размер выпускного клапана по сравнению с размером впускного. Такое соотношение достигает 0,75 к 1. К тому же при таком соотношение значительно возрастает долговечность мотора. Однако не стоит забывать, что при чрезмерном увеличении этого соотношения в пользу выпускных клапанов экономия топлива снижается, так же как и мощность двигателя.

Какой клапан больше впуск или выпуск. Защита выпускного клапана двигателя внутреннего сгорания

0

Устройство и материал клапанов

Во всех двигателях впускные и выпускные клапаны открываются внутрь цилиндра. Давлением тарелки клапанов прижимаются к седлам, в результате плотность посадки их повышается

Клапаны (рис 81, а) состоят из штока 3 и тарелки 10, выполняемых обычно заодно на тарелке снята коническая рабочая фаска 1 под углом а, равным 90-120° Благодаря фаске 1 тарелка 10 плотно сидит в седле, проточенном в крышке 2 цилиндра Рекомендуется принимать угол а фаски 1 на 1-2 о бопьше угла посадочной поверхности седла. Фаску и седло взаимно притирают с помощью приспособления, для которого предусмотрены углубления а или шлиц.

Эффективная пропускная способность предохранительного клапана зависит от перепада давления между заданным давлением и потерями давления во впускном соединении. Когда скорость звука достигнута на выходе из сопла, эта пропускная способность уменьшается пропорционально потерям давления во впускной трубе и независимо от значения обратного давления. В то время как для дозвуковой скорости на выходе из сопла или в случае потока жидкостей уменьшение эффективной пропускной способности зависит только от изменения разности давлений через сопло, то есть теперь чем выше значение обратного давления, тем меньше в пропускной способности происходит прямо пропорционально.

Шток 3 клапана движется в чугунной, бронзовой или стальной сменной втулке 4, смазываемой маслом, подводимым от узлов привода открытия клапана или вручную. Втулка 4 вставлена в крышку 2.

Клапан прижат к седлу пружиной 5, упирающейся нижним концом в крышку 2, а верхним — в тарелку 6, закрепленную в верхней части штока 3 клапана.

Когда клапан закрыт, пружина удерживает его в седле, несмотря на разрежение в цилиндре при всасывании (выпускной клапан) В момент окончания подъема клапана пружина препятствует его дальнейшему движению под действием сил инерции. Отрыв толкателя от кулачковой шайбы исключен.

Предохранительный клапан открывается с увеличением статического давления под уплотнительным диском. Потери потока происходят из-за ограничения, вызванного неправильной конфигурацией входной трубы, что одновременно приводит к уменьшению давления и, следовательно, к силам, действующим под поверхностью держателя диска и вызывающим преждевременное закрытие клапана. Этот трубопровод должен обеспечивать бесперебойную подачу предохранительного клапана из потока защищенного оборудования и только тогда, когда падение давления в этом трубопроводе минимально возможно.

Клапанные пружины изготавливают из высокоуглеродистых марганцовистых, кремнемарганцовистых и хромоникелеванадиевых сталей 60Г, 65Г, 50ХФА и др.

Тарелка 6 закреплена, как правило, двумя коническими полукольцами («сухарями») 8 и 9. Их надевают на шейку клапана при опушенной тарелке 6 Снаружи у полуколец предусмотрена коническая поверхность, а у тарелки 6 — коническая расточка. Поэтому после того, как полукольца 8 и 9 будут надеты, тарелка 6 под действием пружины 5 упрется в полукольцо, прижав их к шейке штока.

Эта комбинация разрывного диска и предохранительного клапана становится все более распространенной в нефтегазовых, химических и нефтехимических применениях. Эта комбинация разрывного диска и предохранительный клапан, возможно, ранее считались дополнительными расходами. Однако теперь он хорошо принят и экономит деньги по следующим пяти причинам.

Утечка от процесса до атмосферы Более длительные периоды между обслуживанием Клапаны могут быть испытаны в том месте, где они установлены. Срок службы клапана может быть увеличен за счет изоляции внутренних контактов клапана от агрессивных жидкостей. Могут использоваться самые экономичные внутренние материалы. . Преимущества комбинированного использования разрывных дисков и предохранительных клапанов.

Клапаны открывает рычаг привода, действующий на торец штока. Чтобы торец не изнашивался, в него вставляют или на него надевают закаленный наконечник 7, а иногда наплавляют на него износостойкий слой металла или закаливают торцовую поверхность, причем иногда предварительно приваривают стальную пластину.

Седла клапанов могут быть вставными (рис. 81,б). Седло 11, изготовленное из специального чугуна, стали или бронзы, вставляют в крышку и фиксируют.

Преимущество 1: Утечка нулевого процесса в атмосфере. Важнейшей причиной изоляции предохранительных клапанов с разрывными дисками является предотвращение утечки в атмосферу. Диск разрыва, используемый на входе предохранительного клапана, действует как сплошной металлический барьер между процессом и клапаном.

Это не только предотвращает загрязнение воздуха, но и экономит ваши деньги. Комбинация разрывного диска с предохранительным клапаном останавливает утечки, которые каждый день тратят дорогостоящие продукты каждый час. Преимущество 2: Позволяет проверить предохранительные клапаны в точке, в которой они установлены.

В клапане на рис. 81,6 предусмотрены внешняя 15 и внутренняя 14 пружины с разным направлением витков. При двух пружинах легче обеспечить необходимые усилия пружин на закрытый и открытый клапан при данной высоте его подъема Кроме того, при поломке одной из пружин другая удерживает клапан в седле Работа клапана с нормальной частотой вращения при одной сломанной пружине невозможна, но по крайней мере исключена опасность выпадания его в цилиндр.

Когда разрывный диск используется для изоляции предохранительного клапана, клапан может быть проверен на месте в точке, где он установлен. Используя обратный разрывный диск на входе в клапан, предохранительный клапан может быть легко протестирован оператором с использованием портативного источника давления.

Чтобы выполнить этот тест без необходимости удаления клапана из процесса, сжатый воздух или инертный газ, такой как азот из внешнего источника, вводят в камеру, образованную между разрывным диском и входом предохранительного клапана, когда этот маневр безопасен. Затем давление увеличивается до тех пор, пока не будет слышен приведение в действие клапана. Давление газа, используемое для испытания, не должно превышать 110% заданного давления разрывного диска.

Рис. 81 Типы каланов рабочих цилиндров

Клапан на рис. 81, а типичен для штангового привода, когда его открывает рычаг. Есть двигатели, у которых кулачковые шайбы распределительных валов действуют непосредственно на клапаны. У таких двигателей в конструкции клапана (рис. 81,6) предусмотрена упорная тарелка 17 большого диаметра, на которую сверху действует кулачковая шайба. Тарелка 17 ввернута во внутрь штока 12 клапана. Под упорной тарелкой 17 помещена замковая тарелка 16. На тарелке 17 снизу, а тарелке 16 сверху выполнены радиальные шлицы. Кроме того, тарелка 16 надета на осевые шлицы штока 12 клапана. Пружины 14 и 15 прижимают замковую тарелку 16 к упорной тарелке 17, предотвращая ее проворачивание, т. е. вывертывание из штока 12. В клапане предусмотрены направляющая втулка 13 и вставное седло 11, которое в данном случае применено потому, что головка цилиндра изготовлена из алюминиевого сплава.

Преимущество 3: Увеличение срока службы клапана. Увеличение срока службы клапана является третьим основным преимуществом совместного использования разрывных дисков предохранительного клапана. Диск разрыва действует как сплошной металлический барьер между клапаном и процессом. Разрывной диск предотвращает добавление и накопление технологической текучей среды в механических компонентах клапана, предотвращая воздействие на работу клапана при сохранении безопасности процесса. Так как технологическая жидкость не будет контактировать с внутренней частью клапана, клапан будет сохранен неповрежденным способом, пока не будет запрошен сброс давления.

У крупных двигателей и у двигателей с высокими тепловыми напряжениями в конструкции клапанов предусмотрен корпус. Иногда корпус предусматривают лишь у выпускных клапанов, как, например, в двигателях НФД48-2АУ (рис. 81, в).

Шток клапана 24, снабженный защитным отражателем газа 23, пружины 18, тарелку 19, седло 22 собирают в один узел с корпусом 25. Затем клапан в сборе вставляют в гнездо крышки 21 цилиндра и корпус крепят в крышке. Корпус выпускного клапана делают охлаждаемым. При данной конструкции клапана вода поступает внутрь корпуса 25 из крышки 21 через регулировочный кран 26, а через фланец 20 — в сборную магистраль.

Преимущество 4: более длительные интервалы между остановками технического обслуживания. Поскольку внутренние клапаны не подвергаются воздействию технологических загрязнений, они сохранят неповрежденное состояние, обеспечивающее более длительные интервалы между обслуживанием.

Преимущество 5: более экономичные материалы могут использоваться в клапане. Высокая первоначальная стоимость предохранительного клапана может быть уменьшена за счет приобретения клапанов, изготовленных из более дешевых материалов, и их изоляции с разрывными дисками. Сэкономленной экономии будет более чем достаточно, чтобы купить диск разрыва, добавленный к преимуществам от 1 до 4, пронумерованных. Применение защитных клапанов. Для изоляции предохранительных клапанов с разрывными дисками используйте обратные разрывные диски.

Впускные и выпускные клапаны выполняют обычно одинаковыми по конструкции и размерам. Иногда диаметр тарелки впускного клапана делают больше, чем у выпускного, чтобы уменьшить сопротивление впуску свежего заряда воздуха. Клапаны чаше всего изготовляют из разного материала. Впускные клапаны должны быть изготовлены. из стали 20ХН4ФА, 4Х9С2, 4Х10С2М, а выпускные — из стали 4Х10С2М, 4Х14НВ2М или других, обеспечивающих стойкость клапнов. Допускаются сварные клапаны тарелка из жаропрочной стали, а стержень из конструкционной. Фаску тарелок рекомендуется наплавлять коррозионно- жаро- и износостойкими сплавами или материалами. Наружную поверхность стержней хромируют, азотируют, закаливают ТВЧ или упрочняют накаткой. При работе дизеля на тяжелых топливах повышать коррозионную стойкость клапана становится необходимо.

Этот диск может находиться под давлением в двух направлениях, что позволяет проводить испытания на поле в месте его установки, а также избегать необходимости поддержки вакуума в вакуумных процессах. Ниже приведен список дисков разрыва для каждого приложения.

Ножи для сохранения рабочего давления до 100% от минимального давления разрыва; все диски могут работать с до 90% минимального давления разрыва.

• Доступный в размерах от 1 до 30 дюймов.
• Не предназначен для чистки.
• Безопасный сбой: Низкое значение разрыва при повреждении.

Его преимущества идеальны для изоляции выхода клапана.

Чтобы различить впускной и выпускной клапаны, если у них одинаквые диаметры, но изготовлены из разных материалов, на нижнем торце тарелки выбивают клейма: «Вп», «Вс» для впускного и «Вх», «Вых» для выпускного. На двигателях, изготовленных в ГДР, клейма бывают соответственно «Е» (einlas — впуск) и «А» (auslas — выпуск).

Типы клапанных приводов. Как было описано выше, клапаны открывает либо особый механизм, называемый клапанным приводом, либо кулачкой вая шайба распределительного вала непосредственно воздействуя на клапан.

• Низкое давление разрыва, от 1 до 15 фунтов на кв.
• Разрывы с одинаковым давлением в обоих направлениях.
• Нельзя установить неправильное положение, обе стороны одинаковы.
• Доступны в диапазоне от 2 до 36 дюймов.

Факты о выборе разрывных дисков или предохранительных клапанов. Чтобы лучше понять использование разрывных дисков для изоляции предохранительных клапанов, сравните преимущества и недостатки каждого.

Клапаны с металлическими сиденьями течет в атмосферу, теряя продукт, а также загрязняя окружающую среду. Необходимость в частом обслуживании — как только процесс контактирует с внутренним клапаном, клапан должен периодически проверяться, чтобы обеспечить его правильную работу. Одноразовые — должны быть заменены после каждого исполнения. Клапан многоразовый, диска нет.

• Высокая стоимость.
• Процесс должен быть парализован.
• Многоразовый — повторно используется после действия.
• Низкая стоимость.
• Минимальное обслуживание.
• Исправлено разрывное давление.
• Не повторно закрывается.
• Промежуточная стоимость.
• Требуется редкое обслуживание.
• Регулируемое давление открытия.
• Он читает после снятия избыточного давления.

Таким образом, вы знаете полезность первых трех позиций 6-ходового клапана.

У большинства судовых двигателей клапаны открываются с помощью привода от распределительного вала, расположенного на уровне верхней части картерного пространства (нижнее расположение). Чаще всего распредели тельный вал 20 (см. рис. 216) расположен внутри картерного пространства вследствие чего обеспечивается хоршее смазывание кулачковых шайб масляной пылью, но усложнен доступ ним. У некоторых типов двигателей распределительный вал 16 (см рис. 217) помещен в специальной городке блок-картера или блока цилиндров. В этом случае облегчен доступ к кулачковым шайбам для осмотра и регулировки, но необходима система подвода масла к узлам привода.

После каждой «стирки», последней позиции, вам всегда нужно будет очистить фильтр. Целью этой позиции является перераспределение воды в нормальном направлении фильтра, то есть сверху вниз. Однако цель этой операции — избегать отправки грязной воды, труб в ваш пруд.

В результате, как и для мойки, вода направляется непосредственно в канализацию. Это положение также позволяет переставлять, повторно упаковывать, песок, который был поднят во время стирки. Эта операция обычно длится от 10 до 20 секунд. Существует несколько причин, которые могут привести к частично или полностью истощению воды в бассейне.

Способ открытия клапанов кулачковыми шайбами (верхнее надклапанное расположение распределительного вала) принят в быстроходных двигателях При этом предусматривают два распределительных вала 14 и 15 (см. рис 221), укладываемых над впускными (вал 14) и выпускными (вал 15) клапанами Хотя наличие двух распределительных валов, усложнение связи распределительных и коленчатых валов, загромождение головки двигателя являются недостатками данного способа открытия клапанов, но это лучше, чем детали клапанного привода, на которые действуют силы инерции и которые у быстроходных двигателей были бы значительными. Кроме того, при рассматриваемом размещении валов легко обеспечить открытие впускных и выпускных клапанов тогда, когда их по два (тех и других) на каждый цилиндр. При нижнем расположении распределительного вала усложняется конструкция клапанного привода.

Затем вы должны опустить уровень воды, чтобы очистить трубы и установить зимние заглушки. Именно эта позиция позволит вам выполнить эту операцию, прежде чем приступить к обновлению воды, которую вы эвакуировали. Затем воду направляют в канализацию без прохождения через фильтр.

При использовании этого положения открывается только клапан нижнего дренажа. Скиммеры и трюмо закрыты. Было бы стыдно обезвредить, всасывая воздух, как только уровень воды пройдет под скиммерами или метлой. Это положение 6-ходового клапана также будет очень полезно для очистки очень грязного бассейна. В этом случае, когда вы проходите, будь то ручной или автоматический, более интересно непосредственно эвакуировать грязь в канализацию.

Привод с неразрезными рычагами. Клапаны 1 (рис 82, а) открывают рычаги 13 и 16, сидящие на оси 14, закрепленной в стойке 12 крышки цилиндра. На других концах этих рычагов предусмотрены регулировочные винты 3, упирающиеся в головки штанг 4, Нижний конец каждой из штанг упирается в толкатель 10, на ролик 9 которого может воздействовать кулачковая шайба 8 распределительного вала. Когда выступ кулачковой шайбы набежит на ролик толкателя, штанга поднимется и рычаг 13 или 16 откроет клапан. Закрываются клапаны под действием своих пружин.

Действительно, поставив вас в положение фильтрации, многие грязи останутся в фильтре и загрязнят его. В конце вы должны будете вымыть фильтр. В этом случае удалите грязь непосредственно в канализацию, не рискуя засорить фильтр. Внимание, что касается стирки, эта операция заставит вас потреблять определенное количество воды. Затем вам может потребоваться дополнительная плата.

Название четко указывает на его функцию: клапан закрыт и не пропускает воду в фильтре. Это положение, которое существует только на 6-ходовых клапанах. Некоторые системы фильтрации, особенно для надземных бассейнов, имеют только 5 позиций. В этом случае эта «закрытая» позиция отсутствует.

Клапанные рычаги изготовляют из стали. Чтобы уменьшить расстояние между кулачковыми шайбами, в двигателях Л275 рычаги насажены не под прямым углом по отношению оси 14 Для уменьшения изнашивания торцовой поверхности штока клапана и конца рычага предусмотрен ролик 2. Однако такая конструкция себя не оправдала, на двигателях 6Л275ШПН завод изготовитель ролики уже не ставит Подшипниками рычагов служат бронзовые втулки 5, смазываемые под давлением маслом подводимым в канал а через штуцер, ввернутый с торца оси 14. По каналам б клапанных рычагов масло проходит также для смазывания сферической опоры верхней головки штанги 4, а через просверленные отверстия в этой головке, внутренней полости штанги и в нижней ее головке подпятника 6 толкателя и затем далее ролика 9 и самого толкателя 10. Охватывающая все узлы привода масляная система потребовалась потому, что в этом двигателе толкатели помещены в выгородке блок-картера, изолированной от картерного пространства (см. рис 217)

Блокируя поток воды, он упрощает очистку предварительного фильтра насоса, не опуская чаши фильтра. Вторая полезность этой позиции заключается в том, что она позволяет закрыть систему фильтрации во время пассивной зимовки. В течение этого периода предпочтительно размещать 6-ходовой клапан между двумя положениями, чтобы избежать повреждения звездообразного уплотнения. Поэтому вам нужно остановить насос, управлять клапаном, и только после этого вы можете перезапустить насос. Несоблюдение этой процедуры может нанести непоправимый урон вашей звездной прокладке. Если ваш клапан находится в закрытом положении, никогда не запускайте насос фильтра. У вас будет доступ к этой информации благодаря манометру, расположенному в верхней части фильтра. Чем выше давление, тем грязнее ваш фильтр. Если давление достигнет 1, 3 бар, пришло время выполнить процедуру мойки фильтра. В этих двух статьях на 6-ходовом клапане термин канализация относится к эвакуации сточных вод. В зависимости от случая вам будет разрешено или не подключать этот выход к канализации вашего города. Перед выполнением соединений проверьте эту возможность.

• На практике это редко бывает.
• При нормальной работе регулярно контролируйте степень насыщения фильтра.

Не паникуйте, нет ничего сложного обо всем этом.

Чтобы толкатель 10 не поворачивался относительно своей оси, в рассматриваемой его конструкции предусмотрена скользящая шпонка 11, для которой в корпусе 5 выполнена вертикальная канавка. Окна в и ролик 7 толкателя предназначены для подъема последнего при реверсировании двигателя.

После пуска двигателя клапаны вследствие их нагревания удлиняются. Если в клапанном приводе не будет зазора, то при удлинении клапан не будет садиться в седло и его герметичность нарушится. Следовательно, нарушится нормальное течение процессов сжатия и расширения, а в результате прорыва газов при горении клапан будет быстро обгорать и выйдет из строя. Поэтому при сборке привода и периодических проверках двигателя тепловой зазор в приводе регулируют болтами 3. Размер этого зазора для холодного двигателя указан в руководстве по его эксплуатации и колеблется в пределах 0,2-2 мм для впускных и 0,3-2,5 мм для выпускных клапанов. Измеряют зазор щупом и обычно над торцом клапана.

При работающем, прогретом двигателе тепловой зазор уменьшается, но он обязательно должен быть. Во время работы двигателя его следует периодически проверять. Для этого достаточно повернуть штангу 4: при наличии зазора в момент, когда клапан закрыт, она легко поворачивается.

Привод с разрезным рычагом. Конструкция приводов с кулачковыми шайбами на распределительном валу значительно упрощается при наличии разрезных рычагов. В данном случае плечо рычага, примыкающее к клапану, и плечо, примыкающее к штанге, изготовляют каждое отдельно и жестко насаживают на общий валик.

На рис. 82, 6 изображен привод, клапанный рычаг 27 которого выполнен неразрезным, а рычаги 24 и 26 представляют собой два плеча разрезного рычага открытия впускного клапана. Рычаги 24 и 26 насажены на валик 29 на шпонках и закреплены на нем стяжными винтами. Валик 29 лежит в роликовых подшипниках стойки 30, закрепленной на крышке цилиндра. Рычаг 24 с помощью головки, нижняя поверхность которой подвергалась цементации и закалке, может воздействовать на шток клапана 25. На конце рычага 26 предусмотрен регулировочной винт 23, сферический торец которого опирается в верхнюю головку штанги 22. Когда кулачковая шайба

17 набежит на ролик 18 толкателя 19, штанга 22, поднимаясь, повернет по часовой стрелке рычаг 26 вместе с валиком 29 и рычагом 24, открывающим клапан.

Валик 29 является одновременно осью качания неразрезного рычага, имеющего также роликовый подшипник. Подшипники валика 29 и рычага 27 смазываются через каналы в валике консистентным смазочным материалом от колпачковой масленки 28.

Толкатели 19 направляет втулка 21, закрепленная на полке блок-картера. В каждый из толкателей вставлен упор 20 со сферическим торцом, в который упирается нижняя головка штанги 22. Ролик 18 толкателя фиксируют в вырезах г нижней части втулки 21, благодаря чему предотвращается поворот толкателя относительно его оси.

Рис. 82. Клапанный привод двигателей:

а — типа Л275; 6 — типа НФД48

Головки штанг в данном случае смазывают вручную. Смазывание ролика 18 и толкателя 19 происходит за счет оседания частичек масла из воздуха картерного пространства.

Ручное смазывание узлов клапанного привода — недостаток двигателя, особенно автоматизированного, эксплуатирующегося без постоянной вахты в машинном отделении или с сокращенным ее составом. Поэтому в двигателях, построенных за последние годы, предусмотрено централизованное смазывание клапанного привода. В этом случае во избежание потерь масла крышки цилиндров закрыты колпаками (см., например, рис. 217). В необходимых случаях оборудуют и штанги закрытиями в виде кожухов (двигатели 6ЧРН36/45).

В двигателях с большой частотой вращения часто применяют толкатели, условно называемые плоскими. У них нет роликов, и кулачковая шайба 1 (рис. 83, а) воздействует на плоскую поверхность головки 2 толкателя 3.

Иногда у плоских толкателей предусматривают форму стакана 4 (рис. 83, 6), в углубление дна которого упирается сферическая головка штангой 5. Чтобы уменьшить изнашивание торцовой поверхности толкателя, ось его часто смещают относительно середины кулачковой шайбы (см. рис. 83,а). В этом случае при каждом набегании шайбы толкатель будет повертываться.

Приводы открытия группы клапанов.

У некоторых типов двигателей штанговые приводы применяют для одновременного открытия группы (от двух до четырех) клапанов одинакового назначения. Так, у двигателя Д50, в котором по два впускных и выпускных клапана на цилиндр, в приводе предусмотрены трехплечные рычаги: плечо для штанги расположено с одной стороны оси качания, два плеча для клапанов — с другой. Рычаги расположены один над другим, в связи с чем у выпускных клапанов более длинные стержни, чем у впускных.

Рис. 83. Типы плоских толкателей

Интересна конструкция клапанного привода двигателя 10Д40 (рис. 84). У этого двухтактного дизеля в крышке цилиндра установлено четыре выпускных клапана, а продувочный воздух поступает через окна во втулке цилиндра. Поскольку у всех клапанов одинаковое назначение, они должны открываться одновременно. Для этой цели служит трехплечий рычаг: его плечо 10 примыкает к штанге 11 привода, а плечи рычагов 1 и 4 через траверсы 2 и 3 открывают клапаны 5. Каждая траверса предназначена для открытия двух клапанов. Хвостовик 8 траверсы движется в направляющей втулке 6, возвратное движение траверсы осуществляется под действием пружины 7. Для регулировки сопряжений плеч рычагов 1 и 4 с траверсами 2 и 3 служат болты 9.

Траверсы открывают клапаны с помощью гидротолкателей (см. узел 1). Втулка 13 гидротолкателя запрессована в траверсу. Внутри втулки 13 находится толкатель 14, упирающийся в торец клапана 5. Пространство над толкателем заполнено маслом, поступающим через шариковый клапан 12 по каналу а масляной системы дизеля.

Привод работает следующим образом. Пока штанга 11 неподвижна, тол -катели 14 под давлением масла упираются в штоки клапанов 5, а траверсы 2 и 3 — в упорный болт 9 клапанного рычага. Зазора в клапанном приводе нет, но это не препятствует тепловому удлинению, штока клапана при работе, ибо толкатель 14 опустится под давлением масла до упора в торец клапана. При подъеме штанги 11 клапанный рычаг повернется против часовой стрелки и его плечи 1, 4 надавят на траверсы 2, 3. При движении траверс вниз шариковый клапан 12 перекроет выход масла из втулки 13 и траверса через слой масла откроет толкателями 14 клапаны.

Гидротолкатели обеспечивают открытие и закрытие клапанов точно в моменты набегания кулачковой шайбы на ролик толкателя и сбегания ее с ролика, а также уменьшают уровень шума при работе клапанного привода.

Рис 84. Групповой клапанный привей двигателя 10Д40

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Если вы разрабатываете головку блока цилиндров для получения максимальной мощности, то не будет никаким сюрпризом, что основной целью является максимальный поток. Это, кроме всего прочего, требует использования клапанов большего размера, которые могут быть физически установлены в камеры сгорания. Это требует решения, как лучше всего разделить имеющееся пространство между впускными и выпускными клапанами. Другими словами, что лучше: большой впускной и маленький выпускной клапан, оба клапана одинакового размера или большой выпускной и маленький впускной клапан? Прежде всего, можно подумать, что большой выпускной клапан — это тот путь, которым нужно идти; ведь отработанные газы, без сомнения, занимают больший объем, чем газы, втянутые в цилиндр через впускную систему. Однако, когда мы касаемся мощности, действует другое «железное» правило: легче опустошить цилиндр, чем наполнить его.

Годы экспериментов показали, что оптимальный размер выпускного клапана должен составлять примерно около 75% от впускного или, если точнее, поток через него должен составлять примерно 75% потока через впускной клапан. Это правило применяется только тогда, когда диаметры комбинируемых клапанов равны общему имеющемуся пространству в камере, т.е. клапаны почти касаются друг друга, как часто бывает в гоночных двигателях. Если используются клапаны с размерами, меньшими, чем максимальные, а мощность не является основной целью, то баланс между потоками впускного и выпускного каналов не так критичен.

Самое простое правило, которому нужно следовать: если основным требованием является мощность, то следуйте нормальному соотношению 0,75:1. Это правило можно изменить в тех случаях, когда двигатель оснащен системой турбонаддува или впрыска закиси азота. Для этих систем требуется обеспечение большего потока выхлопных газов и может успешно использоваться соотношение диаметров выпускного и впускного клапанов, составляющее 0,9:1 (поток выхлопных газов составляет 90% от потока впускаемой смеси) или даже больше.

К сожалению, установка увеличенных выпускных клапанов имеет «ловушку», которая обычно не связана с увеличением размеров впускных клапанов. Водяная рубашка внутри головки блока цилиндров расположена рядом с седлами выпускных клапанов. Это помогает поддерживать клапаны и седла холодными, но часто препятствует установке клапанов максимального размера. Вдобавок, тонкие отливки и большое количество тепла (побочный продукт высокой мощности) могут привести к образованию трещин в седлах, и это обычно укорачивает срок службы головки блока.

Замечание. Когда главной целью конструктора является экономия, а не мощность, размер выпускного клапана может быть увеличен до соотношения 0,75:1 даже при увеличении диаметра впускного клапана. Когда поток выпускного канала увеличивается, то пробег и срок службы двигателя будут улучшены. Однако здесь есть предел, как и во всем. Выпускные клапаны, размер которых превышает 90 — 95% от размера впускного клапана, дают очень маленькую дополнительную топливную экономию, и так как они используют пространство, обычно отдаваемое впускным клапанам, то потенциал по мощности будет уменьшен.

Поделись статьей:

Похожие статьи

про клапаны. замена выпускного на больший.

---

УДАВ

В днепрячьих головах клапаны разного размера впуск 40 выпуск 37. А площадки в самом литье одинаковые. Вот и мыслю, что если выпускной заменить на больший (40)? Есть ли смысл? И если есть, то какой клапан ставить (от чего)?

---

maugli

особого смысла нет, потому как выпуск происходит под давлением, так что тебе и этого хватит. размеры впускных/выпускных клапанов связаны. если увеличивать, то и то и другое.

---

meehei

для maugli:

цитата:

если увеличивать, то и то и другое.

Ну, не совсем и обязательно.На Урале менял
впуск с 38 на 40 оставляя стандартный выпуск,также имеються головы с польность Днепровскими клапонами,особой разницы не наблюдал.

---

BIGRED

для УДАВ: Нет надобности так как заметных изменений в работе нет

---

Kmfbs

та внатуре большой разницы от этого и не впаяете!!!… достаточно сравнить 6вольтовый урал у которого из за того шо клапана одинаковые лошадок у него из-за зтого 28 и 12вольтовый урал у которого впускной кляп больше по диаметру (скоко там у него, помойму 32 лошади), а разницу прочуствовать всёж не выходит, хотя и емеет место отличие в лошадях!!!

---

ziurke

esli klapana raznyje, to i dyry v golovah dolzny byt raznyje, inace eto neimejet smysla..:-))))
mozet tam ktoto na staryje dneprovskije mt-9 golovy mt-10 klapana nahujaril..
a uvelicenije oboix dyr i klapanov(otdelno bolsyje klapana nedajut necego) dadut priros AG na vysokix abarotax, no nesilno…

---

Izverg

Скорее всего имеет смысл поставить оба клапана большего диаметра, говорят от днепра эскортника клапана имеютбольший диаметр чем от стандарта. Во всяком случае когда ставят днепровские клапана на уральские головы разница ощущается заметно.

---

meehei

для Izverg:

цитата:

говорят от днепра эскортника клапана имеютбольший диаметр чем от стандарта. Во всяком случае когда ставят днепровские клапана на уральские головы разница ощущается заметно

При установке днепровского стандарта на урал мотор более живей реагирует на газ,ну и остальные пораметры подтягиваються,насчёт ещё большего диаметра то места почти не остаёться на седле,и растачивать под большее седло тоже некуда

---

Capitana

для УДАВ: Однако отмечу, что выпускные клапана на Днепре итак великоваты (по отношению ко впускным, конечно) — их мона даже слегка уменьшить (я подумываю не поставить ли туда кой-нибудь более доступный «москвичевский»). Указанную же тобой операцию стоит провести лишь при сильном износе седла клапана и большом нежелании его заменять (или голову в сборе), но даже в этом случае стоит проверить не задевает ли увеличенный клапан за своего коллегу на впуске (хотя такая возможность достаточно мала), а также учесть, что впускной клапан менее жаропрочен чем выпускной (сталь другая) и на выпуске ему придется несладко.

---

sam

цитата:

а также учесть, что впускной клапан менее жаропрочен чем выпускной (сталь другая) и на выпуске ему придется несладко.

Да он просто развалится, т.к. выпускные клапана изготавливаются из жаропрочной стали, и во время работы двигла, нагреваются до 800 градусов.

---

УДАВ

для Capitana: Однако впускные (40мм) на днепре больше, чем выпускные (37мм). А насчёт остального пожалуй соглашусь.

---

Izverg

для meehei: У меня друг растачивал сёдла и ничего. Эти головы д сих пор работают. Два сезона.

---

Capitana

для УДАВ: Дело в том, что судя по данным каталога («Ремонт двигателей иномарок» изд. «За рулем») при диаметре выпускного клапана 37-38мм впускной достигает 44-45мм в диаметре (двигатели BMW с двумя клапанами на котел), хотя до таких размеров клапана разрастаются очень редко. Итогом установки большого клапана на выпуске при неизменном на впуске может стать некоторое снижение тяговитости на низах, при чем макс. обороты не возрастут — впуск не даст.

---

maugli

для Capitana: мне интересно, каким образом ты собираешься поставить клапан МЕНЬШЕГО диаметра? нарастить металл на седле?

---

Capitana

Балу:»Как ты думаешь, Багира, может ли maugli достать вон тот кокос?»
Багира (отбиваясь):»maugli может достать кого угодно!»

Типа сам подумай — долго наверно ждать, пока

цитата:

металл на седле

нарастет, могет быть седло сменить?

[Редактировано 18/2/2004 Capitana]

---

Capitana

Балу:»Как ты думаешь, Багира, может ли maugli достать вон тот кокос?»
Багира:madотбиваясь):»maugli может достать кого угодно!»

Типа сам подумай — долго наверно ждать, пока

цитата:

металл на седле

нарастет, могет быть седло сменить?

[Редактировано 18/2/2004 Capitana]

---

meehei

для Capitana:Ты не обижайся,но всё таки,кто тебе сказал что

цитата:

что выпускные клапана на Днепре итак великоваты

Я повторял и буду повторять книжки это хорошо но по жизни всё наоборот.Опыты с размерностью тарелок клапона показали что,35мм выпуск Урал,40мм впуск Днепр.,не на что не влияют,по крайней мере влияния не ощутимо,против Днепро стандарта на Урале.

цитата:

нарастет, могет быть седло сменить?

Лорого и за чистую не нужное занятие.

---

SKILL_ER

Все это конечно хорошо…..я вот щас жду прихода ко мне головок с огроменнымит клапанами….жду не дождусь

---

Capitana

для meehei:

цитата:

35мм выпуск Урал,40мм впуск Днепр.,не на что не влияют,по крайней мере влияния не ощутимо,против Днепро стандарта на Урале.

Это на одном и том же моторе? А то ведь поршневые, распредвалы, зажигание, карбы и проч тоже разные бывают.
А насчет седло сменить — так это на Днепре, они ж там бронзовые (что хорошо бывает для военной техники, рассчитанной на 20мин. боя, не всегда хорошо бывает для гражданских).

---

meehei

для Capitana:

цитата:

А то ведь поршневые, распредвалы, зажигание, карбы и проч тоже разные бывают

Чего серьёзно?Так для справки ИМЗ-750см имеет размерность «Днепра»,там даже штанги по днипер забаханы.

цитата:

что хорошо бывает для военной техники

Ну если на то пошло то Днепровские сёдла подольше живут,при нормальном отношении.

---

Capitana

для meehei:

цитата:

Так для справки ИМЗ-750см имеет размерность «Днепра»,там даже штанги по днипер забаханы

Конечно, конечно тока мы забываем, что у Днипера 650 кубов (просьба приводить примеры поточнее, а то Вас шарашит плюс-минус километр).

---

POMESHANIY

Скажите мне господа байкеры для чего ставят распредвалы с увеличеными кулачками не для того ли что бы увеличить пропусную сплсобность клапанов за счет того что они открываться будут больше тоесть наполняться и отчищаться цылиндры будут лучше и все это вроде бы повышает обороты двигателя(это не раз обсуждалось).А теперь подумайте не тот ли же эффект дает увеличение клапанов?Прада есть такое дело,в выпускном канале создается разрежение которое помогает выйти отработаным газам и которое зависит от величины выпускного клапана и поэтому должно быть какоето соотношение впускного и выпускного клапанов.(Об этом я где-то читал).А клапана на Днепр можно ставить кажеться от ГАЗ-21 при этом расточив гнезда в головках под нужные седла.А вообще лучше взять голову с клапанами и в автомагазин и там все примерить.На практике не применял из-за отсутствия денег вот подсобиру и тогда дело пойдет.

---

Параметры клапана

Мощность двигателя, при прочих равных условиях, прямо пропорциональна количеству горючей смеси или воздуха и топлива, поступающего в его цилиндры через впускные клапана и качества очищения цилиндра от отработанных газов через выпускные клапана.

Для улучшения наполнения двигателя диаметр впускного клапана выполняется обычно большим, чем выпускного. Так как при выпуске скорость потока отработанной смеси выше, чем свежей впускной, за счет выталкивания отработанных газов поршнем на такте выпуска. При много клапанной системе, например у двигателя AUDI ADR, диаметр выпускной тарелки клапана больше чем у впускных, но устанавливается 3 впускных клапана и 2 выпускных, таким образом, общая площадь впускных клапанов все равно больше. Уменьшение диаметра выпускных клапанов позволяет снизить их температуру и уменьшить величину движущихся масс, приходящихся на один клапан.

Таким образом, величина впускного отверстия определяется диаметром впускного клапана. Диаметр впускного клапана ограничивается возможностями размещения его в головке блока, а высота подъема клапана – силами инерции клапанного механизма, которые не должны быть излишне большими во избежание установки слишком сильных клапанных пружин и вызванного этим слишком большого износа кулачков.

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. Клапана подвергаются так же коррозирующему действию газов. Материал клапанов вследствие этого должен обладать стойкостью против коррозии и хорошо сопротивляться износу, поскольку условия смазки клапана не удовлетворительны.

Для повышения износостойкости и продления срока службы клапаны проходят дополнительную обработку, путем наваривания специального сплава (стеллита) на рабочую фаску клапана.

Для улучшения антифрикционных свойств и повышения износостойкости стержня клапана его часто азотируют или хромируют.

Выпускные клапана форсированных двигателей иногда выполняют полыми. Заполняющее на 50-60% полость клапана легкоплавкое вещество (натрий или специальные соли) во время работы двигателя плавится и энергично взбалтывается, что обеспечивает лучший отвод тепла от головки к стержню клапана и тем самым устраняет его перегрев. Таким образом, можно понизить температуру тарелки клапана на 80 –150 °C. Полые выпускные клапаны применяются преимущественно с целью понижения температуры в особо опасной области галтели (закруглённого перехода).

Для уменьшения массы, в современном моторостроении находят применение полые, незаполненные впускные клапана.

Впускные и выпускные клапана разделяются на :

• Цельнометаллический (монометаллический) клапан. Эти клапаны производятся только из одного материала. При этом выбирается такой материал, который подходит к предъявляемым требованиям, это высокая теплостойкость и антифрикционные свойства.
• Биметаллический клапан. Биметаллические клапана это соединение двух металлов: материала тарелки клапана с высокой теплостойкостью и материала штока клапана, который закалён со стороны конца стержня клапана, и при этом обладающего высокими антифрикционными свойствами для скольжения внутри направляющей втулки клапана. Соединение этих двух материалов выполняется при помощи сварки трением.

Источник: motorzona.ru

Увеличивают ли клапаны производительность?

Будет ли установка более крупных клапанов улучшать работу головки блока цилиндров?

Ответ: Это зависит от типа ГБЦ. Как правило, если головка блока цилиндров предназначена для уличного применения, большие клапаны не улучшают поток воздуха. Часто зубцы, большие клапаны фактически уменьшают поток воздуха.

Давайте посмотрим на Chevy 305 голов в качестве наглядного примера:

Нормальный размер клапана в «производительной» 305 головке равен 1.84 ″ x 1,50 ″.

Думая, что «больше — лучше», многие устанавливают впускные клапаны 1,90 ″ или 1,94 ″ в 305 головок. Что ж, факт в том, что более крупные впускные клапаны в головке 305 будут мешать общему потоку воздуха в головке, особенно при подъеме на 0,450 дюйма. Потеря воздушного потока при подъеме ниже 0,450 ″ особенно вредна, если у вас есть правило подъема клапана.

Вот пример «Тратить деньги, чтобы работать медленнее»

Много лет назад у меня был разговор с человеком, представлявшим компанию, которая продавала полные головки Chevy 305, в основном на E-Bay.Они установили впускные клапаны 1,94 дюйма на все свои 305 головок. Я спросил, знают ли они, что установка клапанов диаметром 1,94 дюйма в головку 305 уменьшила поток воздуха. Его ответ был примерно таким: «Ну да, я знаю, что меньший клапан на самом деле работает лучше. Но никто не купит комплект головок с клапанами 1,84 дюйма; они все хотят 1,94 дюйма, и это то, что мы им даем ». Мы называем это «тратьте деньги, чтобы работать медленнее». Это классический случай: больше не лучше. Часто чем больше, тем медленнее.

Фактов расхода воздуха на 305 голов.

Испытательная головка: «Головка Chevy 305 номер литья 450 с отверстием под крышкой».

‘601 — 305 головка с клапанами 1,84 x 1,50

Фактов расхода воздуха на 305 голов.

Испытательная головка: «Головка Chevy 305 номер литья 450 с отверстием под крышкой».

Расход воздуха с клапаном 1,84 ″. Ферреа № F5060.

.200 126

,300 173

. 400 206

. 500 212

. 600 213

После того, как головка была испытана на поток с помощью 1.Клапан 84 ″, мы обработали седло клапана для установки клапана 1,900 ″. Если вы посмотрите на максимальные значения расхода, вы можете подумать, что больший клапан был улучшением. Однако небольшое улучшение при подъеме на 0,500 ″ и 0,600 ″ было более чем компенсировано значительным снижением ниже этой точки.

Воздушный поток с клапаном 1.900 ″ Ferrea # F5072.

.200 124 -3

. 300 170 -3

.400 198-8

. 500 214 +2

.600 215 +2

Тест не угадай.

Почему зазор впускного клапана всегда меньше зазора выпускного клапана? — Mvorganizing.org

Почему зазор впускного клапана всегда меньше зазора выпускного клапана?

Впускной клапан имеет почти постоянный поток холодного воздуха. Выпускной клапан имеет почти постоянный поток очень горячего воздуха. Поэтому выпускной клапан будет расширяться больше, чем впускной, и ему потребуется больший зазор, поскольку он будет иметь более высокую рабочую температуру.

Какой клапан больше?

впускной клапан

Что произойдет, если не проверить зазоры клапанов?

Слишком большой или слишком маленький зазор клапана может привести к плохой работе или резкому холостому ходу, потому что двигатель не может нормально «дышать» и работать с максимальной эффективностью. Если зазор клапанов слишком мал, клапаны не закроются полностью, что приведет к чрезмерному нагреву, и двигатель потеряет мощность.

Как узнать, есть ли в моем выпуске впускные клапаны?

Значит, впускной клапан больше на том же поршне.Впускной клапан имеет более плоскую форму в верхней части клапана, выпускной канал более наклонен к штоку клапана. Выпускной клапан будет коричневого или красноватого цвета, если он использовался, впускной клапан обычно остается металлического цвета.

Как звучит плохой выпускной клапан?

Вы также можете услышать постукивающий или тикающий шум в двигателе, если в вашем автомобиле неисправен впускной или выпускной клапан. Шум может становиться громче и быстрее, когда автомобиль ускоряется.

Что открывает впускной и выпускной клапаны?

Клапан, через который смесь попадает в цилиндр, является впускным клапаном; тот, через который выходят отработавшие газы, является выпускным клапаном.Когда шток поднимается на кулачке, он поворачивает коромысло, которое толкает клапан вниз (открывает) против давления его пружины.

Для чего нужен впускной клапан?

Впускные клапаны открываются, чтобы позволить потоку топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя перед сжатием и воспламенением, в то время как выпускные клапаны открываются, чтобы обеспечить удаление выхлопных газов из процесса сгорания после воспламенения.

Почему конструкция выпускного клапана более важна, чем конструкция впускного клапана?

Поскольку впускные клапаны фактически охлаждаются свежим воздухом, выпускные клапаны подвергаются воздействию сгоревших газов очень высокой температуры.Из-за этого он может подвергаться очень высоким термическим нагрузкам больше, чем впускные клапаны, и, следовательно, больше шансов выйти из строя выпускных клапанов, чем впускных клапанов.

Почему площадь порта впускного клапана больше, чем площадь выпускного клапана?

В принципе порт интека больше выхлопа. Причина Во время такта впуска отверстие больше, чтобы позволить достаточному количеству воздуха или воздушно-топливной смеси попасть в цилиндр. В выхлопе нет необходимости в более широком отверстии, потому что давления внутри цилиндра достаточно для выталкивания выхлопных газов за пределы камеры.

Из какого материала впускной клапан?

Впускные клапаны двигателя

изготовлены из хромо-кремниевой легированной стали, а выпускные клапаны двигателя изготовлены из хромоникелево-кремниевой легированной стали (для работы в условиях высоких температур и высоких нагрузок).

Почему у впускных и выпускных клапанов конические головки и седла?

Имеются конические головки и седла для впускных и выпускных клапанов. Если удерживать клапан в центре, он будет двигаться более свободно. По мере износа углы клапана и седла обеспечивают лучшую посадку.

Как называется компонент, возвращающий впускной и выпускной клапаны в седло?

Двигатель внутреннего сгорания. Тарельчатые клапаны используются в большинстве поршневых двигателей для открытия и закрытия впускных и выпускных отверстий в головке цилиндров. Механическое действие обычно осуществляется нажатием на конец штока клапана, при этом пружина обычно используется для возврата клапана в закрытое положение.

Сколько стоит замена клапана?

Мы собираемся посмотреть, чего можно ожидать, когда коллектор начинает выходить из строя.Вы можете заплатить от 400 до 600 долларов за ремонт впускного коллектора. Здесь основная статья расходов — от 340 до 420 долларов на оплату труда. С другой стороны, детали стоят всего около 80–165 долларов.

Что такое притирка клапана?

Притирка клапанов — это процесс, который обеспечивает идеальную посадку впускных и выпускных клапанов цилиндров двигателя на их седлах. Для этого процесса требуются некоторые инструменты, такие как притирочная паста, устройство для снятия клапанов и другие инструменты, которые мы обсудим далее в этой статье.

Можно ли слишком сильно прижимать клапаны?

Хотя для некоторых седел может потребоваться притирка два или три раза, перекрытие клапанов не является необходимым и нецелесообразным. Маловероятно, но возможно удалить слишком много, так как это приведет к повреждению седла клапана.

Плохая притирка клапанов?

Притирка работает хорошо, просто требует больше работы, и, скорее всего, в ней нет необходимости, если клапаны уже не протекают. Если клапаны протекают, это обычно происходит из-за несоосности из-за изношенных направляющих.

Больше — не всегда лучше: Ferrea обсуждает выбор размера для нескольких клапанов

Когда дело доходит до размеров клапана, здравый смысл подсказывает нам, что чем больше клапан, тем больший объем воздуха может пройти через порт.Однако, когда дело доходит до головки блока цилиндров с несколькими клапанами, не только учитывается гораздо больше, чем просто размер клапана, но и простая посылка «больше — значит больше» в некоторых случаях перестала быть верной.

Зик Уррутия, директор по маркетингу Ferrea Racing Components недавно появился на веб-семинаре с Люком Уилсоном, владельцем 4 Piston Racing, организованном Epartrade.com, чтобы обсудить вопрос выбора размера клапана — особенно в многоклапанных головках цилиндров — в современном мире. раз. «На раннем этапе мы уделяли много внимания многоклапанной технологии, потому что предвидели ее появление», — говорит Уррутия.

«Рынок в основном превратился в двухклапанную технологию против четырехклапанной технологии. Многие люди приняли технологию с четырьмя клапанами из-за увеличения производительности и надежности. Ford проделал исключительную работу со своей технологией клапанов, в то время как GM только начинает ее использовать, но Ford действительно захватил этот сегмент многоклапанных двигателей V8. Если посмотреть на расходные характеристики головки блока цилиндров и на то, насколько хорошо работает динамика, четырехклапанный двигатель просто потрясающий.Я думаю, что четырехклапанная технология улучшит любую систему, в которой она применяется, даже гибриды ».

Не только спортивный компактный двигатель, Ford использует четырехклапанный двигатель на своих двигателях V8 с начала 1990-х годов. Нельзя отрицать, что нынешний Ford с четырехклапанным двигателем V8, Coyote, является абсолютной мощью.

Когда больше не обязательно лучше

Хотя на первый взгляд это может укрепить идею «чем больше, тем лучше», это намного сложнее, чем это.Поскольку большее количество клапанов занимает больше места в головке блока цилиндров. Чтобы придать клапанам необходимое пространство в головке блока цилиндров, необходимо идти на компромиссы. «Когда мы смотрим на головку с четырьмя клапанами, мы обращаем внимание на ограничения, с которыми мы сталкиваемся, а именно на водяные рубашки и угол наклона клапана», — объясняет Уилсон.

«Обычно мы наблюдаем очень разные углы наклона клапанов, которые наблюдаются в головках цилиндров гоночной разработки. Ради упаковки OEM мог бы пойти с углом клапана 25 градусов.Мы имеем дело с двигателем с малым диаметром цилиндра, и вы можете заставить клапаны работать так близко друг к другу, что они уже почти сталкиваются друг с другом, что делает увеличение размера клапана чрезвычайно сложным ».

Помимо соображений размера в той же плоскости существования, динамическое расположение и зазоры большего клапана вступают в игру, когда вы пытаетесь модифицировать что-то, что упаковано в коробку в пределах дюйма его срока службы. «Иногда нам нужно взвесить 10 или 12 кубических футов в минуту, которые мы получим от дополнительного миллиметра размера клапана, чтобы не потерять нашу идеальную осевую линию распределительного вала и не нужно изменять фазы газораспределения, чтобы физически соответствовать большему клапану в системе», — Уилсон говорит.

Один из ключевых моментов, о котором говорили и Уррутия, и Уилсон, заключается в том, что размер клапана, каким бы он ни был, должен соответствовать остальной части системы. Наличие клапана большего размера только ради того, чтобы иметь клапан большего размера, не всегда дает положительные результаты. «Нам нужно подобрать размер сиденья, горла и порта, чтобы они могли физически поместиться в голове. В менее развитой, более стандартной головке блока цилиндров, как правило, больше можно найти в порту, используя клапан стандартного размера, чем просто вставляя в него более крупные клапаны », — говорит Уилсон.

Форма порта и конструкция горловины играют огромную роль в создании мощности. Их оптимизация может быть более плодотворной, чем увеличение размера клапанов в многоклапанной головке блока цилиндров.

Меньше больше?

Когда вы начинаете смотреть на систему в целом, а не на отдельные компоненты, вы начинаете понимать, что чем больше, тем лучше не всегда. Чтобы проиллюстрировать то, что сам клапан является лишь частью более крупной экосистемы, Urrutia предлагает головки блока цилиндров Pro Stock.«Несмотря на то, что это не мультиклапанная конструкция, в Pro Stock головки блока цилиндров перешли на выпускной клапан меньшего размера и впускной клапан большего размера. Традиционно они пытались выжать каждый дюйм из портов и клапанов этих двигателей. Теперь мы перешли от выпускного клапана размером, скажем, 1,900 дюйма до 1,820 дюйма, 1,830 дюйма и 1,840 дюйма, и команды получают больше мощности », — объясняет Уррутия.

«То же самое относится и к четырехклапанной технологии. Например, раньше мы запускали большие клапаны на двигателе 2JZ; Обычно на впускных и выпускных клапанах размер больше 2 мм.В современном мире мы возвращаемся к стандартным размерам и получаем такую ​​же или большую мощность с меньшими клапанами ».

Уилсон согласен с тем, что иногда встречается такое понятие, как слишком большой размер. «На безнаддувной комбинации мы могли бы легко получить клапан настолько большого размера, что он почти ударяет о боковую стенку канала ствола. Затем нам нужно выяснить, настолько ли закрыта эта заслонка, что действительно причиняет нам боль », — говорит Уилсон. «Если это турбо-режим, в этот момент фазы газораспределения становятся более важными, чем размер клапана.В этом случае мы должны позволить турбокомпрессору делать свою работу и отдать приоритет фазе газораспределения по сравнению с последними несколькими кубиками в минуту клапана с увеличенным размером ».

Итак, по мере того, как время и технологии идут, становится ясно, что помимо многоклапанных устройств, которые по своей сути обеспечивают большую эффективность, чем более традиционные двухклапанные, более развитые порт, горловина и седло могут стоить большей мощности, чем одни только более крупные клапаны. будь то в двухклапанном или многоклапанном исполнении.

Уррутия более сложен и состоит из вдвое большего количества деталей, чем в типичной двухклапанной головке блока цилиндров. Однако, по мнению Уррутии, многоклапанные головки блока цилиндров могут принести пользу всему, к чему они применяются.

Комплекты больших клапанов — большие впускные клапаны.

«Резкий вдох».

Основная задача головок — смешивание топлива и воздуха и подача его в камеру сгорания.

Любая турбулентность или сопротивление могут ограничить поток воздуха в двигатель, что приведет к нехватке мощности.

Итак, эта статья TorqueCars будет посвящена впускным клапанам (в центре изображения в поперечном сечении).

Целью настройки головки является как максимальное увеличение количества воздуха и топлива, попадающего в двигатель, так и улучшение смеси.

У нас есть еще одна статья о портировании и полировке , поэтому мы собираемся сосредоточиться на работе клапанов и подъемников.

Впускные каналы
Впускные каналы в большинстве автомобилей расположены под углом 70-90 градусов к камере сгорания, что требует поворота воздуха при входе в камеру сгорания. По практическим соображениям впускные каналы не могут входить в двигатель вертикально, так как вам придется перебирать распредвалы и другие компоненты двигателя.

Чем полегче эта кривая, тем лучше будет скорость потока.Таким образом, работа по переносу изменяет размеры и угол потока воздуха через головку в двигатель.

Изношенный распределительный вал может уменьшить подъем клапанов, поэтому всегда проверяйте кулачок на предмет износа.

Расширение каналов, ведущих в голову, также поможет увеличить скорость потока. Как и в случае с выхлопной системой, нужно избегать ступенек и крутых поворотов. Если вам нужно уменьшить отверстие канала, это должно быть сделано в виде постепенного конуса. Удалите заусенцы и металлические швы и максимально разгладьте головку.

Клапаны похожи на маленькие трубы, которые открываются, позволяя воздуху входить и выходить из двигателя. Продолжительность открытия этих клапанов — это работа распределительного вала, но толкатели решают, насколько широко открываются клапаны. Если клапаны открываются слишком сильно, они могут врезаться в поршень, что явно нехорошо. Если клапаны подпрыгивают, вы потеряете мощность или получите повреждение двигателя.

Для увеличения потока воздуха в двигатель с помощью больших впускных отверстий также потребуются клапаны большего размера.Нет смысла нагнетать больше воздуха в двигатель, если есть ограничение в размере клапана.

Клапаны

должны быть правильно установлены и хорошо прилегать к поверхности внутри двигателя, когда они закрыты, иначе вы потеряете мощность. В этом поможет паста для седла клапана.

Используя дрель и старый клапан с абразивной пастой, отшлифуйте седло клапана до гладкости, создавая герметичное уплотнение при закрытии клапанов. Старые двигатели обычно выигрывают от повторной посадки клапанов, особенно если сжатие во всех цилиндрах понижено.На этом этапе владелец начнет смотреть на большие комплекты для переоборудования клапанов.

Вместо того, чтобы выбирать клапаны большего размера, многие производители увеличили количество клапанов. Сейчас мы видим большинство двигателей с 16 клапанами, которые теоретически пропускают почти вдвое больше воздуха, чем двигатели с 8 клапанами. Группа VAG даже выпустила двигатель с 20 клапанами, который имеет увеличенный выпускной клапан (из двигателя выходит больше воздуха из-за теплового расширения!)

Размер клапана, который вы выбираете, ограничен размером пространства у основания головки.Вы не можете перекрывать клапаны, и клапаны не могут открыться, если они царапают стенку цилиндра. Некоторые производители используют клапаны арахисовой формы, что позволяет им прилегать друг к другу.

Клапаны будут открываться и закрываться с большой скоростью, особенно в мощном двигателе, поэтому следует обратить внимание на пружины и фиксаторы, которые могут изнашиваться с угрожающей скоростью. Пружины бывают разных классов и позволяют контролировать скорость открытия и закрытия клапанов. Прослушивание верхней части двигателя даст вам представление о состоянии клапанов и подъемников.

Часто вместо установки больших клапанов на двигатель у вас может быть возможность установить головку с 16 клапанами на двигатель с 8 клапанами от того же производителя. Но нужно проявлять осторожность.

Взяв в качестве примера головку Rover 1.8 VVC, технически она могла бы уместиться на блоке 1.4 при условии, что двигатель 1.4 будет перенапряжен, чтобы позволить клапанам очистить стенку гильзы.

Некоторые головки являются взаимозаменяемыми, если двигатели имеют одинаковую конструкцию блока, например, головки VW golf 8v и 16v, для этого требуется немного больше, чем несколько настроек времени / электрических настроек.

Ключ — провести свое исследование, может показаться, что оно подходит, но на пути может быть целый набор препятствий.

Проверьте кулачки на износ, поскольку некоторые кулачки для автоспорта сделаны из более мягкого материала и быстро изнашиваются. Проведите ногтем по кулачку под углом 90 градусов, чтобы проверить поверхность на износ. Поверхность должна быть гладкой и не проваливаться по центру. Изношенный кулачок резко уменьшит количество открываемого клапана.

ПОЖАЛУЙСТА, ПОМОГИТЕ: МНЕ НУЖНЫ ВАШИ ПОЖЕРТВОВАНИЯ, ЧТОБЫ ПОКРЫТЬ РАСХОДЫ НА РАБОТУ ЭТОГО САЙТА И ПОДДЕРЖАНИЕ ЕГО РАБОТЫ.Я не взимаю плату с за доступ к этому веб-сайту, и это экономит большинство читателей TorqueCars долларов на 100 долларов каждый год — , но мы НЕ ПРИБЫЛЬНЫ и даже не покрываем наши расходы. Чтобы мы продолжали работать, ПОЖАЛУЙСТА, Пожертвуйте здесь

Эта статья была написана мной, Уэйнном Смитом, основателем TorqueCars, и я ценю ваши отзывы и предложения. Эта запись была из разделов «Модификации двигателя», «Впуск и выхлоп», «Тюнинг». Вы можете оставить отзыв ниже или присоединиться к нашему форуму, чтобы подробно обсудить эту статью и модификацию автомобиля с нашими участниками.

Если вам понравилась эта страница , поделитесь ею с друзьями, напишите ссылку на своем любимом форуме или используйте параметры закладок, чтобы сохранить ее в своем профиле в социальной сети.

Посетите наш новый канал YouTube, мы регулярно добавляем новый контент …

Обратная связь

Пожалуйста, используйте наш форум , если вы хотите задать вопрос о настройке , и обратите внимание, что мы не продаем запчасти или услуги, мы просто интернет-журнал.

Помогите нам улучшить, оставьте предложение или дайте чаевые

Влияние клапана размером

Вряд ли можно сомневаться в том, что проточный стенд является полезным оборудованием. Их можно найти повсюду, от мастерских тех, кто возится с двигателями для хобби, до некоторых ведущих производителей двигателей в мире. Те, у кого есть большие финансовые ресурсы и большая вера в CFD, возможно, могут достаточно хорошо обойтись и без стендов потоков — действительно, CFD может рассказать нам гораздо больше о потоках в портах, чем стенды потоков.Оба эти инструмента по-своему превосходны. Любой, у кого есть немного здравого смысла и некоторое понимание предмета, может поработать на стенде и получить некоторые ответы; CFD требует дорогих компьютеров, программного обеспечения и экспертов для их работы.

Тем не менее, один факт, который подтвердит нам стенд потока и CFD, заключается в том, что через большие отверстия будет поступать больше воздуха при заданной разнице давлений. Поэтому они всегда говорят нам, что клапаны большего размера, используемые с соответственно большими седлами клапанов, будут пропускать больше воздуха.Способность двигателя течь и, что наиболее важно, улавливать воздух — это мера его способности производить мощность. Для заданного массового расхода воздуха мы отмеряем заданное количество топлива в заданном соотношении, а количество топлива и воздуха, захваченных в двигателе, определяет количество энергии, которое будет высвобождено при сгорании.

Однако люди обнаружили, с большими затратами, что стенд потока и установившаяся гидродинамика не являются лучшими инструментами для определения размеров клапанов. К сожалению, как для инженеров-проектировщиков, так и для инженеров-разработчиков, лучший способ для тех, кто не имеет в своем распоряжении огромных вычислительных мощностей, — это построить двигатели и запустить их на динамометрическом стенде.Если бы вы взяли на себя эту кропотливую и дорогостоящую работу по разработке, вы бы обнаружили пик производительности, по обе стороны от которого было бы падение производительности. Один очень опытный инженер однажды заметил мне по поводу проектирования и разработки двигателей с фиксированным рабочим объемом, что было бы меньшей ошибкой выбрать неправильный размер диаметра цилиндра, чем неправильный размер клапана. Что мы можем сказать, так это то, что втиснуть самые большие клапаны в данную камеру сгорания — это не обязательно лучший способ действий.

Один из имеющихся у нас показателей, который может помочь нам выбрать размеры впускных клапанов, близкие к оптимальным, — это средняя скорость потока. Это часто называют фактором Ловелла или «средним индексом Маха», и в журнале Race Engine Technology есть много ссылок на него, где можно найти достаточно информации для проведения анализа.

Как и в случае с другими показателями конструкции двигателя, такими как средняя скорость поршня, мы обнаружили, что большинство гоночных двигателей, больших или малых, не сильно различаются с точки зрения средней скорости потока на впуске.Те, которые находятся далеко за пределами нормального диапазона средней скорости потока 65-75 м / с, либо имеют что-то не так, либо люди, разрабатывающие их, пошли по очень необычному пути разработки. Например, Corvette C5R Le Mans 5.97l выпуска 1999 года имел среднюю скорость потока на впускном клапане почти точно 70 м / с. В 2000 году рабочий объем двигателя был увеличен почти до 7 литров, а средняя скорость потока на впускном клапане увеличилась почти до 75 м / с. Последний двигатель Toyota V8 Formula One имел среднюю скорость потока на впуске 68 м / с при максимальной частоте вращения.

Имейте в виду, что двигателям V8 было разрешено работать намного быстрее, чем их текущая максимальная частота вращения 18 000 об / мин. В 2006 году, когда частота вращения двигателя не была ограничена, средняя скорость входящего потока при максимальной частоте вращения двигателя составляла около 75 м / с. 7-литровый, двухклапанный на цилиндр, 24-часовой гигант Corvette и красивый, быстроходный и легкий двигатель Формулы-1 от Toyota были похожи по крайней мере в одном отношении …

Рис. 1 — В этой прекрасно обработанной камере сгорания Формулы-1 находятся впускные клапаны, размеры которых, похоже, во многом совпадают с некоторыми очень разными гоночными двигателями

Написано Уэйном Уордом

TVS Motor Company

Очень часто вы увидите рекламные материалы продукта, в которых говорится о том, что двигатель двухколесного автомобиля имеет четыре клапана на цилиндр.Многие из нас часто задаются вопросом, действительно ли наличие более двух клапанов на цилиндр является преимуществом. Действительно ли большее количество клапанов помогает работе двигателя или это просто уловка, как и многие другие так называемые технологии, которыми щеголяют некоторые производители и которые не имеют особого смысла? Что ж, простой ответ на вопрос — большее количество клапанов на цилиндр действительно улучшает производительность двигателя. В этой статье мы обсудим, чем трех- и четырехклапанные двигатели лучше своих двухклапанных, их работу и соответствующие преимущества.

Каков принцип работы многоклапанного двигателя?

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания требует, чтобы топливовоздушная смесь внутри камеры сгорания хорошо горела, чтобы производить хорошую мощность и обеспечивать высокую топливную эффективность. Клапаны позволяют топливовоздушной смеси поступать в камеру сгорания. Естественно, тогда, если впускные клапаны обеспечивают лучший поток воздуха в камеру сгорания, двигатель сможет лучше дышать, что позволит более эффективно сжигать топливо.

Чтобы объяснить это математически, изобразите впускной клапан двухклапанного двигателя как один большой круг, а впускные клапаны трех- или четырехцилиндрового двигателя — как два меньших круга. Теперь количество воздуха, которое эти клапаны могут впустить в камеру сгорания, математически представлено площадью стенки воображаемого цилиндра, который образуется, когда клапаны толкаются внутрь. Если ход клапанов во всех случаях одинаков, скажем, X, нам нужно выполнить следующую математику.

Предполагая, что радиус большого одиночного клапана составляет 30 мм, а радиус двух меньших клапанов — 15 мм каждый, давайте посмотрим на разницу в притоке воздуха

Формула площади поверхности воображаемого цилиндра, через которую будет течь воздух — 2 * pi * R * X, где:

пи — это отношение длины окружности к ее диаметру, или 22/7, или 3.14159

R — радиус окружности или клапана, в данном случае

X — ход клапана

Сечение воздушного потока для двухклапанной схемы на цилиндр: 2pi30X = 60piX

Площадь воздушного потока для трех или четырех клапанов на цилиндр: 2pi15X + 2pi15X = 90piX

Как видите, за счет увеличения количества клапанов пропускная способность двигателя увеличилась на 50% (60 против 90). Таким образом, математически разделение большого клапана на два клапана меньшего размера с половиной его радиуса приведет к увеличению потока воздуха в двигатель на 50%.

Что касается впускных и выпускных клапанов, приоритетом всегда являются впускные клапаны, поскольку всегда труднее впустить больше воздуха в камеру сгорания, чем вытолкнуть его наружу. Добавление нескольких клапанов меньшего размера вместо одного большого клапана может быть дорогостоящим. Таким образом, в некоторых случаях производители используют два клапана для впуска, но только один для выпуска, чтобы сэкономить на расходах. Это позволяет относительно упростить конструкцию двигателя и в некоторой степени улучшить характеристики двигателя, не слишком увеличивая стоимость.Этот тип конструкции клапана называется конфигурацией с тремя клапанами на цилиндр и хорошо справляется с балансом соотношения производительности и стоимости.

Двигатель TVS nTorq 125, например, имеет конфигурацию с тремя клапанами на цилиндр, предлагая лучшую в своем классе мощность и производительность, не будучи более дорогим, чем его конкуренты.

Другие преимущества многоклапанных двигателей помимо увеличенного воздушного потока

Хотя улучшенное дыхание двигателя благодаря лучшему потоку воздуха является одним из самых больших преимуществ большего количества клапанов на цилиндр, оно не единственное.Наличие нескольких клапанов на цилиндр дает и несколько других преимуществ, которые еще больше помогают повысить производительность двигателя.

Поскольку индивидуальная масса нескольких меньших клапанов меньше индивидуальной массы большего одиночного клапана, более легкие и меньшие клапаны перемещаются более свободно и с более высокой частотой, что позволяет двигателю работать на более высоких оборотах. Эти преимущества приводят к более высокой удельной мощности двигателя. Таким образом, для любой заданной кубатуры хорошо спроектированный 4-клапанный двигатель должен иметь возможность развивать более высокие обороты и, следовательно, производить больше мощности.

Более легкие клапаны меньшего размера также оказывают меньшее давление на кулачки распределительного вала, которые регулируют их подъем, и, если они хорошо спроектированы, могут повысить долговечность двигателя.

В отличие от двухклапанного двигателя, где есть только один впускной клапан, трех- или четырехклапанная установка позволяет производителям проектировать двигатель таким образом, чтобы каждый впускной клапан открывался в несколько разное время. Этот метод также известен как изменение фаз газораспределения. Этот метод создает завихрение или эффект турбулентности внутри камеры сгорания, что позволяет более точно контролировать смешивание воздуха при различных оборотах двигателя и обеспечивает лучшую производительность.

Еще одним важным аспектом производительности, связанным с геометрией четырех клапанов, является гибкость размещения свечи зажигания на головке блока цилиндров. Положение свечи зажигания на головке блока цилиндров очень важно для оптимального распространения пламени. Теперь, с двухклапанной компоновкой, в центральной части головки цилиндров не так много места для свечи зажигания. Но при установке с четырьмя клапанами остается достаточно места для размещения свечи зажигания в мертвой точке головки блока цилиндров, что обеспечивает лучшее распространение искры и более эффективное сгорание.Больше клапанов также обеспечивает дополнительное охлаждение головки блока цилиндров, что позволяет двигателю работать без нагрева в течение более длительного времени.

Преимущества установки с двумя клапанами на цилиндр

Как вы уже убедились, у трех- или четырехклапанного цилиндра много преимуществ перед их двухклапанным аналогом. Однако дело не в том, что минусов здесь нет. Двухклапанный цилиндр также имеет свой набор преимуществ, и именно по этой причине до сих пор существует так много основных двухколесных транспортных средств с двумя клапанами на цилиндр.Вот несколько преимуществ двухклапанной конфигурации, которые делают их актуальными даже сегодня.

Компоновка с двумя клапанами на цилиндр проста и экономична. Система с четырьмя клапанами может быть более производительной, но она более сложна и трудна в разработке и производстве. Получение четырехклапанной схемы с точки зрения металлургии и термодинамики намного сложнее, чем двухклапанная. Сложность, связанная с четырехклапанной системой, также ведет к увеличению затрат. Таким образом, четырехклапанные двигатели значительно дороже и не всегда являются наиболее подходящим вариантом для такого чувствительного к цене рынка, как наш.

Наконец, в некоторых случаях конструкция двигателя с двумя клапанами на цилиндр имеет тенденцию способствовать лучшему крутящему моменту в низком и среднем диапазоне, поскольку поток воздуха ограничен. Это, однако, сводится на нет 4-клапанными двигателями с регулируемыми фазами газораспределения.

Короче говоря, трех- или четырехклапанные двигатели, как правило, лучше, чем их двухклапанные аналоги, и более желательны, если вы не возражаете против дополнительных затрат. Однако двухклапанные агрегаты по-прежнему достаточно хороши, если речь идет о цене; они надежны, экономичны и обеспечивают надежную работу в повседневном использовании.

Надеемся, эта статья развеяла все ваши сомнения насчет двух-, трех- и четырехклапанных двигателей. Однако, если у вас возникнут дополнительные сомнения или вопросы, поделитесь ими с нами в разделе комментариев ниже, и мы ответим на них в ближайшее время. Кроме того, не забудьте поделиться этой информативной статьей со своими друзьями, которым, по вашему мнению, она пригодится.

Многоклапанные головки цилиндров

www.motorcycleproject.com

Вот часто повторяемое заблуждение в автоспорте: «Многоклапанные двигатели предназначены для работы на очень высоких оборотах.« Все знают, что это правда. К сожалению, все ошибаются. Дело в том, что многоклапанный двигатель не работает значительно больше оборотов в минуту, чем двухклапанный двигатель. многоклапанный двигатель, причины выходящие далеко за рамки оборотов.

Преимущества, связанные с оборотами в минуту
Это не значит, что многоклапанная головка не любит высоких оборотов. Оно делает. Вот три изгиба многоклапанной головки блока цилиндров в зависимости от частоты вращения двигателя.Все связано с уменьшенной массой клапана. Во-первых, меньшие клапаны имеют меньшую инерцию. Это означает, что ими легче управлять на более высоких оборотах, поэтому они возможны. Клапаны имеют меньшую тенденцию «плавать», то есть немного подниматься над выступом кулачка, что является одним из многих препятствий на пути к высоким оборотам в двигателе. Во-вторых, для клапанов меньшего размера требуется меньшее давление пружины. Многие многоклапанные двигатели имеют только одну пружину на клапан вместо традиционных двух. Без второй пружины проблемы с гармониками пружины, связанные с высокими оборотами, устраняются, устраняя еще одно препятствие на пути к высоким оборотам.И в-третьих, несколько клапанов меньшего размера используют потолок камеры сгорания более полно, чем меньшее количество клапанов большего размера. Результат — более эффективное использование потенциального проходного сечения камеры. Рассеивание маленьких клапанов по всему потолку камеры сгорания по сути является одним большим клапаном. Следовательно, возможен высокий расход, и если остальная часть двигателя может поддерживать этот поток (то есть механически поддерживать его, сжигать и выпускать), тогда возможны высокие обороты.

Не все двигатели с высокой частотой вращения
Все это, казалось бы, приравнивает многоклапанную головку к высоким оборотам.Несмотря на это, высокая частота вращения — не причина использования многоклапанной головки. Если бы это было так, все многоклапанные двигатели были бы двигателями с высокой частотой вращения, а это не так. Многоклапанные головки блока цилиндров используются в туристических мотоциклах, внедорожных машинах, гидроциклах и даже на Harley-Davidson (после для более ранних моделей, OEM на V-Rod), а также в любом количестве автомобилей. Где высокие обороты в этих машинах? По правде говоря, преимущества многоклапанной головки намного больше, чем у простых оборотов. Какими бы сложными ни были реальные преимущества, их можно свести к одному — сгоранию.

Три преимущества горения
Головка блока цилиндров с несколькими клапанами предназначена для горения. Это логично. Это то, что в основном представляет собой головка блока цилиндров, и это, безусловно, то, что такое камера сгорания, а камера сгорания находится там, где находятся клапаны. Многоклапанная головка блока цилиндров имеет три преимущества, связанных со сгоранием. Мы рассмотрим их в порядке сложности, то есть сначала самые простые. Во-первых, многоклапанная головка — это, прежде всего, попытка добиться идеальной формы камеры сгорания.Много лет назад считалось, что полусферическая камера сгорания имеет наилучшую форму. С чисто геометрической точки зрения это так. Постоянный радиус полукруга теоретически способствует очень равномерной скорости движения пламени сгорания, что приводит к более предсказуемому потреблению заряда воздуха / топлива. Проблема в том, что полукруглая форма приводит к очень большой камере, слишком большой для адекватного сжатия без использования поршней с высоким куполом. Эти поршни нарушают однородную форму камеры, задерживая отходящие газы вдали от пламени сгорания, способствуя детонации.Короче говоря, у геми хороший ход пламени, пока в него не воткнешь поршень — тогда это ужасно. Кроме того, огромный объем полукамеры требует такого большого опережения зажигания для выполнения работы, что слишком много времени тратится на нагрев двигателя и недостаточно на создание мощности.

Современная технология камер сгорания требует очень плоских камер сгорания. Так получилось, что многоклапанная камера естественна для этой плоской формы: многие клапаны меньшего размера допускают более плоскую форму канала, чем меньшее количество клапанов большего размера.Кроме того, уменьшенный объем этой камеры приводит к более короткому периоду пламени, а это означает, что время зажигания не нужно увеличивать так далеко. Вот почему современные двигатели имеют гораздо меньшее время зажигания, чем старые. Результат — свободная мощность, потому что при любом сохраненном количестве градусов коленчатого вала двигатель больше не борется с самим собой, а поршень сжимает уже горящую смесь. Помните также, что поршень является частью камеры сгорания. Благодаря поршням с плоским верхом в этих камерах возможно высокое сжатие без детонации.Здесь нет укромных уголков и щелей, в которых могут спрятаться отходящие газы. Более плоские поршни этой камеры также придают камере меньшую площадь поверхности и, следовательно, поглощают меньше тепла сгорания. Несмотря на то, что современный двигатель имеет гораздо большую степень сжатия, чем старые двигатели, их температура соответственно не выше и детонация встречается гораздо реже. Больше тепла от сгорания уходит на полезную работу по толканию поршня. Следовательно, больше мощности.

Второе преимущество многоклапанной камеры сгорания, связанное со сгоранием, сосредоточено на клапанах.При одновременном открытии двух или трех впускных клапанов вместо одного открывается больше площади порта при заданном подъеме клапана. То есть порт открывается на заданную величину при меньшем количестве градусов коленчатого вала, чем это возможно с одним впускным клапаном. Есть более мгновенное открытие порта. Эффект от этого интересен. Топливно-воздушная смесь, ожидающая в отверстии, срочно попадает в цилиндр, когда впускной канал открывается. Тяга к нему более внезапная. Результатом является увеличенное наполнение цилиндра, что приводит к более высокому давлению сгорания и крутящему моменту.На дороге это означает улучшенную мощность на низких оборотах и ​​улучшенный отклик дроссельной заслонки.

Третье преимущество многоклапанной камеры, связанное со сгоранием, сосредоточено на портах. В частности, преимуществом является скорость порта, то есть воздушная скорость. Мультиклапанная головка имеет более высокую скорость впускного канала, чем двухклапанная. Это, пожалуй, самое значительное преимущество из всех. Типичная конструкция с несколькими клапанами имеет небольшие разделенные порты между клапанами и системой впуска. Эти меньшие порты увеличивают среднюю скорость порта, что делает воздушно-топливную смесь, поступающую в цилиндр, более однородной — лучше перемешиваемой.В результате улучшается сгорание, что напрямую приводит к увеличению мощности, особенно на низких оборотах. Но это только начало. Скорость порта также увеличивается в многоклапанном двигателе за счет эффекта комбинированной периферийной области клапана. Как показано на рисунке, для данной площади впускного клапана периферийная площадь увеличивается с увеличением количества клапанов. Даже при одинаковой общей площади клапана два воздухозаборника имеют большую периферийную площадь и, следовательно, расходуют больше, чем один воздухозаборник. У трех заборов даже больше и так далее.Однако обратите внимание, что фактическая площадь клапана (пунктирная линия) не изменилась. Следовательно, скорость увеличивается. То есть больший поток с той же площадью приводит к большей скорости. Результатом снова является повышенная эффективность сгорания. Так многоклапанные головки горят лучше, и чем больше впускных клапанов, тем лучше они горят.

Многоклапанная головка блока цилиндров поэтому дает гораздо больше преимуществ, связанных со сгоранием, чем с числом оборотов в минуту. Хорошо, но если несколько впускных клапанов — это так хорошо, то почему в некоторых двигателях нет шести, семи или даже восьми клапанов на цилиндр? Фактически, они это делают.Maseratti производит шестиклапанные камеры, а великолепный Honda NR750 — восьмиклапанный. 5-клапанный дизайн Yamaha Genesis , конечно же, самый известный.