Теплові зазори клапанів

Теплові зазори. Мало хто звертає увагу на цю, здавалося б, дрібниця. проте в двигуні дрібниць немає. У цій статті я розповім про вплив теплових зазорів на роботу і ресурс двигуна.

Причини, за якими теплові зазори виходять з допусків давно відомі.

Для впускних клапанів це знос металу кулачка і штовхача. Знос відбувається дуже повільно.

З випускними клапанами ситуація цікавіше. Так як робочу фаску клапана і його сідло постійно омивають розпечені вихлопні гази - відбувається вигоряння цих площин, і весь клапан піднімається вгору в напрямку розподільного вала, тим самим зменшуючи тепловий зазор. Процес лавиноподібний і, часто, машини приїжджають з повністю відсутнім зазором на випускних клапанах. У цій ситуації найчастіше регулювання вже не рятує і потрібне відновлення робочих площин клапана і сідла а то і їх заміна.

Крім механічного руйнування, яке є крайнім випадком, зміна теплових зазорів впливає на наповнення циліндрів і фази відкриття клапанів.

Розглянемо цей момент більш докладно.

На малюнку нижче показані фази при нормальному зазорі. Саме від цієї картинки ми і будемо відштовхуватися далі.

Як можна бачити - при якомусь проміжку X, який ми приймаємо за нормальний, клапан почне відкриватися на кут повороту распредвала 113 градусів. Таким чином фаза відкриття цього клапана буде дорівнювати 134 градуса. Розрахунок дуже простий - віднімаємо з повного обороту распредвала (360 градусів) фазу закритого стану клапана (113 * 2 = 226 градусів) і отримуємо фазу відкритого стану в 134 градуси.

Тепер розглянемо варіант зі збільшеним зазором. Така ситуація є типовою для впускних клапанів. За час міжсервісний інтервалу зазор, як правило, збільшується на половину номінального значення.

Як бачимо - фаза змістилася в бік запізнювання і тепер клапан починає відкриватися вже не на 113 градусі, а на сто дев'ятнадцятому. Таким чином фаза відкриття клапана становитиме вже не заводські 134 градуса, а все лише 122, тобто зменшиться на 10 відсотків.

Тобто збільшений тепловий зазор впускного клапана зменшив його фазу відкриття на 10%, відповідно, погіршилося наповнення циліндра свіжим зарядом паливо-повітряної суміші. Логічними наслідками такої несправності будуть знижена тяга двигуна і, відповідно, підвищена витрата палива.

Тепер розглянемо "затиснутий" клапан. Ця несправність типова для групи випускних клапанів.

Як я вже говорив - клапан, внаслідок зносу робочої фаски і зносу сідла, наближається до кулачку розподільного вала, зменшуючи тим самим тепловий зазор.

Клапан починає відкриватися вже на 107-ом градусі, а фаза відкритого стану складе цілих 146 градусів. Нагадаю, що при нормальному зазорі фаза відкритого стану повинна складати 134 градуса.

Відкриваючись раніше клапан отримує величезну термічну навантаження, від вихлопних газів. Через те, що клапан менший час знаходиться притиснутим до сідла, погіршується теплообмін клапана з ГБЦ. Тобто він починає ще більше перегріватися. Процес триває з наростаючою швидкістю і, врешті-решт, призводить до прогару клапана

Ось так приблизно йдуть справи з цієї, здавалося б, дрібницею. Хочеться відзначити що мова йде про зміну зазору в межах 0,1 мм. Одна "десятка" призводить до ось таких наслідків.

Взагалі механізм ГРМ це головний біль, в ньому багато рухомих частин, що не є добре. Вважаю, що двигун повинен бути "робочою конячкою" і рідше виходити з ладу. Я, як фахівець з оптимізації та любитель зрізати кути скажу, що від цього механізму можна позбутися перейшовши на електронні штовхачі, які будуть відкриватися соленоидом, а моменти відкриття будуть регулюватися комп'ютером. Але ми ж найчастіше живемо з тим що дають, не більше)

Розкрити гілка 12

Розкрити гілка 1

тільки подумаєш, а вже все є)

Розкрити гілка 0

Сенс? Через років десять електрокари увійдуть в мейнстрім. І ГРМ буде забутий, аки страшний сон.

Розкрити гілка 8

А ви впевнені? Які передумови ви побачили і як вони пов'язані з реальністю? Щось я навіть близько не бачу, щоб Україна від нафти відмовлялася. Японія - виняток.