◉ POISK ACADEMIAАВТОМОБИЛЬ ИЗНУТРИ
ИНТЕРАКТИВНЫЙ АТЛАС

Направляющие клапанов

Помогают клапанам двигаться ровно.

Направляющие клапанов: устройство и принцип работы

Направляющие клапанов — часть системы «Головка блока цилиндров». Головка похожа на крышку с управляемыми дверцами — клапанами. Когда канал закрыт, давление остаётся в цилиндре.

Открытие

Привод нажимает на клапан и открывает проход.

Закрытие

Пружина возвращает тарелку клапана на седло.

Уплотнение

Прокладка между головкой и блоком удерживает давление и разделяет жидкости.

Направляющие и колпачки в модели «Головка блока цилиндров»

Бронзовая или металлокерамическая втулка запрессована в головку и центрирует стержень клапана. Сверху на ней маслосъёмный колпачок: он пропускает тонкую плёнку масла для смазки и не даёт маслу стекать в камеру.

Признаки неисправности

Сизый дым после стоянки и при сбросе газа, расход масла при нормальной компрессии: изношены колпачки или разбиты направляющие.

Неисправности, связанные с деталью
  • Изношены маслосъёмные колпачки. Признаки: после ночной стоянки и при сбросе газа из трубы сизый дым, расход масла 0,5–1 л на 1000 км, свечи в масляном нагаре. Компрессия при этом в норме. Что происходит внутри: резиновые колпачки на направляющих задубели. Масло, которое смазывает стаканы и пружины, стекает по стержню клапана в канал и камеру сгорания (жёлтые капли) и сгорает. Сильнее всего тянет по впускным клапанам — там разрежение. Что проверить: дым после стоянки и при торможении двигателем, компрессию (если в норме — дело не в кольцах), люфт клапанов в направляющих. Колпачки меняют без снятия головки: клапан удерживают сжатым воздухом через свечное отверстие.

Как головка блока управляет газообменом

  • Камера сгорания. Головку отливают из алюминиевого сплава. Снизу у каждого цилиндра камера в виде шатра: на одном скате два впускных клапана, на другом два выпускных, в вершине свеча. Головка прижата к блоку десятью болтами через прокладку.
  • Четыре клапана вместо двух. Два небольших клапана открывают больше площади, чем один большой, и они легче — их проще разогнать на высоких оборотах. Впускные больше выпускных (33 и 28 мм): наполнить цилиндр труднее, чем выпустить газы под давлением.
  • Кулачок, стакан, пружина. Кулачок давит на стакан-толкатель и опускает клапан, закрывает его пружина. На полном подъёме пружина сжата сильнее всего. Тарелка с сухарями держит пружину на стержне, направляющая центрирует стержень, колпачок не пускает масло вниз.
  • Фазы и перекрытие. Распредвалы вращаются вдвое медленнее коленвала. Выпуск открывается за 55° до НМТ, впуск закрывается через 55° после НМТ, а около ВМТ оба клапана немного открыты — это перекрытие, оно продувает камеру.
  • Охлаждение. Вокруг камер, выпускных каналов и свечных колодцев идёт рубашка охлаждения. Жидкость приходит из блока через отверстия в прокладке. Самое горячее место — перемычка между выпускными клапанами и свечой.
Упрощения модели
  • Головка показана без блока; поршни и цилиндры под ней — призрачные, чтобы было видно такты. Разрез проходит только через цилиндр 4.
  • Вращение замедлено: на 16 об/мин один цикл длится 7,5 с, на холостом ходу двигателя — около 0,2 с.
  • Цепь показана только у звёздочек распредвалов; натяжитель, успокоители и звёздочка коленвала — в лабораториях двигателей.
  • Рубашка охлаждения построена по простому правилу: жидкость там, где металл толще 5,5 мм с каждой стороны. В настоящих головках её форма сложнее. Фазорегулятор, гидрокомпенсаторы и масляные каналы не показаны.
  • Размеры учебные: клапаны и каналы взяты из общей геометрии двигателей лаборатории, перемычка между впускными клапанами тоньше, чем обычно.

Связанные узлы и детали

Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.