Как устроены клапаны ДВС и зачем они нужны

Клапаны — это специальные устройства, необходимые для правильной работы цилиндров двигателя.

Они позволяют регулировать:

• объём горючей смеси, поступающей в цилиндр (впускной клапан);
• количество отработанных газов, которые нужно удалить из цилиндра (выпускной клапан).

Как устроены клапаны двигателя?

В большинстве ДВС устанавливают клапаны тарельчатого типа.

Они состоят из трех основных элементов:

• тарелки;
• цельнолитого или пустотелого стержня;
• седла из чугуна или стали, которое запрессовано в ГБЦ.

Впускные клапаны имеют больший диаметр тарелки, чем выпускные. Это сделано специально для того, чтобы цилиндр лучше наполнялся рабочей смесью.

При производстве клапанов используются специальные сплавы, которые способны выдерживать высокие механические и тепловые нагрузки. 

В высокофорсированных ДВС происходит очень сильный нагрев клапанов, что недопустимо. Поэтому их стержни делают полыми, а внутрь помещают натрий. Это вещество под действием тепла переходит в расплавленную форму и при движении клапана перетекает в полости стержня. За счёт этого осуществляется отвод тепла от тарелки.

Рабочая фаска клапанов со временем покрывается нагаром. Для его удаления в механизме ДВС предусмотрена установка специальных механизмов, отвечающих за вращение клапана. Они же позволяют обеспечить равномерность теплопередачи.

Принцип открытия и закрытия клапанов

Открытие клапанов происходит в результате нажатия на их стержни. Закрытое состояние клапанов обеспечивается с помощью пружин заданной жёсткости. В тех случаях, когда есть повышенный риск резонансных колебаний, клапаны оснащаются двумя пружинами меньшей жёсткости. 

Как правило, в современных двигателях на каждый цилиндр приходится по два клапана на впуске и выпуске. Такое технологическое решение позволяет улучшить наполнение цилиндров.

В некоторых конструкциях на впуск ставят два или три клапана, а на выпуск — один или два клапана соответственно.