Клапан двигателя внутреннего сгорания — что такое клапаны двс
Чтобы четырехтактный двс любого автомобиля смог работать, в его устройство входит множество разных деталей и механизмов, которые синхронизированы между собой. Среди таких механизмов – грм. Его функция заключается в том, чтобы обеспечить своевременное срабатывание фаз газораспределения. О том, что это такое, подробно рассказывается здесь.
Если коротко, то газораспределительный механизм в нужное время открывает впускной/выпускной клапан, чтобы обеспечить своевременность процесса при выполнении конкретного такта в цилиндре. В каком-то случае требуется, чтобы оба отверстия были закрыты, в другом – открыто одно или даже оба.
Рассмотрим ближе одну деталь, которая позволяет стабилизировать данный процесс. Это клапан. В чем особенность его конструкции, а также как он работает?
Что такое клапан двигателя
Под клапаном подразумевается металлическая деталь, устанавливаемая в головке блока цилиндров. Она является частью механизма газораспределения, и приводится в движение распредвалом.
В зависимости от модификации авто двигатель будет иметь нижнее или верхнее расположение ГРМ. Первый вариант еще встречается в некоторых старых модификациях силовых агрегатов. Большинство производителей уже давно перешли на второй вид газораспределительных механизмов.
Причина тому – такой мотор легче настраивать и ремонтировать. Для регулировки клапанов достаточно снять клапанную крышку, и не нужно демонтировать весь агрегат.
Назначение и особенности устройства
Клапан – подпружиненный элемент. В спокойном состоянии он плотно закрывает отверстие. Когда распределительный вал проворачивается, кулачок, расположенный на нем, надавливает на клапан, опуская его. Благодаря этому отверстие открывается. Подробно устройство распредвала описывается в другом обзоре.
Каждая деталь играет свою функцию, которую конструктивно невозможно выполнить аналогичному элементу, находящемуся рядом. На один цилиндр предусмотрено минимум два клапана. В более дорогих моделях агрегатов их по четыре. Этих элементов в большинстве случаев парное число, и они открывают разные группы отверстий: одни – впускные, а другие – выпускные.
Впускные клапаны отвечают за поступление в цилиндр свежей порции воздушно-топливной смеси, а в моторах с непосредственным впрыском (разновидность инжекторной топливной системы, она описывается здесь) – объема свежего воздуха. Этот процесс происходит в тот момент, когда поршень выполняет такт впуска (с верхней мертвой точки после удаления выхлопа движется вниз).
Выпускные клапана имеют тот же принцип открытия, только выполняют они уже другую функцию. Они открывают отверстие для удаления продуктов горения в выпускной коллектор.
Конструкция клапанов двигателя
Рассматриваемые детали входят в клапанную группу газораспределительного механизма. В совокупности с другими деталями они обеспечивают своевременную смену фаз газораспределения.
Рассмотрим особенности конструкции клапанов и смежных с ними деталей, от которых зависит их эффективная работа.
Клапаны
Клапаны имеют форму стержня, с одной стороны которого имеется головка или тарельчатый элемент, а с другой – пятка или торец. Плоская часть предназначена для герметичного закрытия отверстий в ГБЦ. Между тарелкой и стержнем сделан плавный переход, а не ступенька. Это обеспечивает обтекаемость клапану, благодаря чему он не создает сопротивление движению рабочей среды.
В одном моторе впускной и выпускной клапана будут немного отличаться. Так, у первых типов деталей тарелка будет шире, чем у вторых. Причина тому – высокая температура и большое давление при удалении через газоотвод продуктов сгорания.
Чтобы детали стоили дешевле, клапаны состоят из двух частей. Отличаются они составом. Эти две части стыкуются при помощи сварки. Рабочая фаска тарелки выпускного клапана тоже является отдельным элементом. Она наплавляется из другого типа металла, который обладает жаростойкими свойствами, а также устойчивостью к механическим нагрузкам. Помимо этих свойств торец выпускных клапанов не так сильно подвержен образованию ржавчины. Правда, эта часть во многих клапанах изготавливается из материала, идентичного металлу, из которого выполнена тарелка.
Головки впускных элементов обычно имеют плоскую форму. Такая конструкция имеет нужную жесткость и простоту исполнения. Форсированные двигатели могут оснащаться клапанами с вогнутыми тарелками. Такая конструкция немного легче стандартного аналога, благодаря чему снижается сила инерции.
Что касается выпускных аналогов, то форма их головки будет либо плоской, либо выпуклой. Второй вариант более эффективный, так как он обеспечивает лучшее удаление газов из камеры сгорания благодаря своей обтекаемости. Плюс выпуклая тарелка более прочная по сравнению с плоским аналогом. С другой стороны такой элемент тяжелее, из-за чего страдает его инерционность. Для таких типов деталей будут требоваться более жесткие пружины.
Также конструкция стержня этого типа клапанов немного отличается от впускных деталей. Чтобы обеспечить лучший теплоотвод от элемента, толщина стержня делается большей. Это повышает устойчивость к сильному нагреву детали. Однако у такого решения есть недостаток – оно создает большее сопротивление удаляемым газам. Несмотря на него, производители все же используют такую конструкцию, потому что выброс отработанного газа выполняется под сильным напором.
На сегодняшний день существует инновационная разработка клапанов с принудительным охлаждением. Такая модификация имеет пустотелый стержень. В его полость закачан жидкий натрий. Это вещество при сильном нагреве (находится возле головки) испаряется. В результате этого процесса газ поглощает тепло от металлических стенок. Пока он поднимается вверх, газ остывает, и конденсируется. Жидкое вещество стекает к основанию, где процесс повторяется.
Чтобы клапаны обеспечивали герметичность сопряжения, в седле и на тарелке выбирается фаска. Она тоже делается со скосом, чтобы устранить ступеньку. При установке клапанов на мотор их притирают к головке.
На герметичность соединения седла и головки влияет образовавшаяся на пояске коррозия, а выпускные детали часто страдают от образования нагара. Чтобы продлить срок службы клапана, некоторые двигатели оснащаются дополнительным механизмом, который при закрытии выпускного отверстия немного проворачивает клапан. Благодаря этому удаляется образовавшийся нагар.
Иногда бывает так, что хвостовик клапана ломается. Из-за этого деталь упадет в цилиндр, что повредит мотор. Для выхода из строя достаточно, чтобы коленвал совершил пару инерционных оборотов. Чтобы предотвратить подобную ситуацию, производители автоклапанов могут оснащать деталь стопорным кольцом.
Немного об особенностях пятки клапана. Эта часть подвергается силе трения, так как на нее оказывает воздействие кулачок распредвала. Чтобы клапан открылся, кулачок должен нажать на него с такой силой, чтобы сжалась пружина. Этот узел должен получать достаточно смазки, а чтобы он быстро не изнашивался, его закаляют. Некоторые разработчики моторов для предотвращения износа стержня используют специальные колпачки, которые выполнены из материалов, устойчивым к подобным нагрузкам.
Чтобы во время нагрева клапан не заклинило во втулке, часть стержня возле тарелки немного тоньше, чем часть, находящаяся возле пятки. Для фиксации клапанной пружины на торце клапанов делаются две проточки (в некоторых случаях одна), в которые вставляются сухари опоры (неподвижной тарелки, куда упирается пружина).
Клапанные пружины
На эффективность работы клапана влияет пружина. Она нужна для того, чтобы головка и седло обеспечивали герметичное соединение, и рабочая среда не проникала через образовавшийся свищ. Если эта деталь будет сильно жесткой, кулачок распредвала или пятка стержня клапана быстро износятся. С другой стороны слабая пружина не сможет обеспечить плотное прилегание двух элементов.
Так как этот элемент работает в условиях резко меняющихся нагрузок, он может сломаться. Для предотвращения быстрых поломок производители силовых агрегатов используют разные типы пружин. В некоторых ГРМ устанавливаются двойные типы. Такая модификация снижает нагрузку на отдельный элемент, тем самым увеличивая его рабочий ресурс.
В таком исполнении пружины будут иметь разное направление витков. Это предотвращает попадание частиц лопнувшей детали между витками другой. Для изготовления этих элементов используется пружинная сталь. После формирования изделия его закаляют.
По краям каждая пружина отшлифовывается, благодаря чему обеспечивается контакт всей опорной части к головке клапана и верхней тарелке, закрепленной на головке блока цилиндров. Чтобы деталь не подвергалась окислению, ее покрывают слоем кадмия и оцинковывают.
Помимо классических клапанов, работающих от ГРМ, в спортивных моделях транспорта может использоваться пневмоклапан. По сути это такой же элемент, только приводится в движение он особенным пневматическим механизмом. Благодаря этому достигается такая точность срабатывания, что мотор способен развивать невероятные обороты – вплоть до 20 тысяч.
Такая разработка появилась еще в 1980-х годах. Она способствует более четкому открытию/закрытию отверстий, чего не может обеспечить ни одна пружина. Этот привод работает от сжатого газа, находящегося в резервуаре над клапаном. Когда кулачок бьет по клапану, сила удара составляет приблизительно 10 Бар. Клапан открывается, а когда распредвал ослабляет воздействие на его пятку, сжатый газ быстро возвращает деталь на свое место. Чтобы давление не падало из-за возможных утечек, система оснащена дополнительным компрессором, резервуар которого находится под давлением около 200 Бар.
James Ellison, PBM Aprilia, CRT Test Jerez Feb 2012Такая система используется в мотоциклах класса MotoGP. Этот транспорт при одном литре объема мотора способен развить 20-21 тысячу оборотов коленвала. Одна из моделей с подобным механизмом – одна из моделей мотоцикла Aprilia. Его мощность составила невероятные 240 л.с. Правда, для двухколесного транспорта это слишком много.
Направляющие втулки клапанов
Роль этой детали в работе клапана заключается в том, чтобы обеспечить его прямолинейное перемещение. Также втулка способствует охлаждению стержня. Эта часть нуждается в постоянной смазке. В противном случае стержень будет подвергаться постоянной термической нагрузке, а втулка быстро сотрется.
Материал, который могут использовать для изготовления таких втулок, должен обладать теплоустойчивостью, выдерживать постоянное трение, хорошо отводить тепло от смежной детали, а также выдерживать большие температуры. Такие требования может удовлетворить перлитный серый чугун, алюминиевая бронза, керамика с хромом или хромникелем. Все эти материалы имеют пористую структуру, благодаря чему способствуют удержанию масла на своей поверхности.
Втулка для выпускного клапана будет иметь немного больший зазор между стержнем, чем у впускного аналога. Причина тому – большее тепловое расширение клапана, работающего на удаление отработанного газа.
Седла клапанов
Это контактная часть отверстия ГБЦ возле каждого цилиндра и тарелки клапана. Так как эта часть головки сталкивается с механическими и термическими нагрузками, она должна обладать хорошей устойчивостью к сильному нагреву и частым ударам (когда автомобиль едет быстро, обороты распределительного вала настолько высокие, что клапана буквально падают в седло).
Если блок цилиндров и его головка изготавливается из алюминиевого сплава, седла клапанов обязательно будут выполнены из стали. Чугун и так неплохо справляется с подобными нагрузками, поэтому седло в такой модификации выполняется в самой головке.
Существуют также вставные седла. Они изготавливаются из легированного чугуна или жаростойкой стали. Чтобы фаска элемента не так сильно изнашивалась, ее выполняют путем наслоения жаростойкого металла.
Вставное седло фиксируется в отверстии головки разными способами. В некоторых случаях оно запрессовывается, а в верхней части элемента выполняется проточка, которая в процессе монтажа заполняется металлом тела головки. Благодаря этому создается целостность узла из разных металлов.
Стальное седло крепится путем развальцовки верхней части в теле головки. Существуют седла цилиндрической и конической форм. В первом случае они монтируются до упора, а вторые имеют небольшой торцевой зазор.
Количество клапанов в двигателе
Стандартный 4-тактный двигатель внутреннего сгорания оснащается одним распределительным валом и двумя клапанами на один цилиндр. В таком исполнении одна деталь отвечает за впрыск смеси воздуха или просто воздуха (если топливная система имеет непосредственный впрыск), а другая – за отвод отработанных газов в выпускной коллектор.
Более эффективная работа у модификации двигателя, в которой на один цилиндр имеется четыре клапана – по два на каждую фазу. Благодаря такой конструкции обеспечивается лучшее наполнение камеры новой порцией ВТС или воздуха, а также ускоренное удаление выхлопных газов и проветривание полости цилиндра. Такими моторами начали комплектовать автомобили, начиная с 70-х гг прошлого столетия, хотя разработка таких агрегатов началась еще в первой половине 1910-х годов.
На сегодняшний день для улучшения работы силовых агрегатов существует разработка двигателя, в котором имеется пять клапанов. Два на выпуск, и три на впуск. Примером таких агрегатов являются модели концерна Volkswagen-Audi. Хотя принцип работы грм в таком моторе идентичен классическим вариантам, но конструкция этого механизма усложнена, из-за чего инновационная разработка стоит дорого.
Похожий нестандартный подход применяет также автопроизводитель Mercedes-Benz. Некоторые двигатели этого автопроизводителя оснащаются тремя клапанами на цилиндр (2 – впускные, 1 – выпускной). Дополнительно в каждой камере котелка устанавливается по две свечи зажигания.
Число клапанов производитель определяет по размеру камеры, в которую поступает топливо и воздух. Чтобы улучшить ее наполнение, нужно обеспечить лучший приток свежей порции ВТС. Для этого можно увеличить диаметр отверстия, а вместе с ним и размер тарелки. Однако такая модернизация имеет свои рамки. А вот установить дополнительный впускной клапан вполне реально, поэтому автопроизводители разрабатывают именно такие модификации ГБЦ. Так как скорость впуска важнее выпуска (удаление выхлопа производится под давлением поршня), то при нечетном количестве клапанов больше всегда будет впускных элементов.
Из чего изготавливают клапана
Так как клапаны работают в условиях максимальных температурных и механических нагрузок, они изготавливаются из металла, устойчивого к таким факторам. Больше всего нагревается, а также сталкивается с механическим воздействием место контакта седла и тарелки клапана. При высоких оборотах мотора клапаны быстро опускаются в седла, что создает удар на краях детали. Так же в процессе сгорания смеси воздуха и топлива тонкие края тарелки подвергаются резкому нагреву.
Помимо тарелки клапана нагрузке подвергаются еще и клапанные втулки. Негативными факторами, которые приводят к износу эти элементы, является недостаточная смазка и постоянное трение при быстром передвижении клапанов.
По этим причинам к клапанам предъявляются такие требования:
- Они должны герметично закрывать впускное/выпускное отверстия;
- При сильном нагреве края тарелки не должны деформироваться от ударов о седло;
- Должны быть хорошо обтекаемыми, чтобы поступающей или удаляемой среде не создавалось сопротивление;
- Деталь не должна быть тяжелой;
- Металл должен быть жестким и прочным;
- Не должен подвергаться сильному окислению (когда машина ездит редко, края головок не должны ржаветь).
Деталь, открывшая отверстие, в дизелях нагревается до 700 градусов, а в бензиновых аналогах – до 900 выше нуля. Ситуация усложняется тем, что при таком сильном нагреве открытый клапан не охлаждается. Выпускной клапан может быть изготовлен из любой высоколегированной стали, выдерживающей большой нагрев. Как уже было сказано, один клапан изготавливается из двух разных типов металла. Головка сделана из жаропрочных сплавов, а стержень – из углеродистой стали.
Что касается впускных элементов, то они охлаждаются за счет контакта с седлом. Тем не менее, их температура тоже высокая – порядка 300 градусов, поэтому не допускается, чтобы при нагреве деталь деформировалась.
Часто в состав сырья для создания клапанов входит хром, что повышает его термическую устойчивость. В процессе сгорании бензина, газа или дизтоплива выделяются некоторые вещества, которые могут агрессивно воздействовать на металлические детали (например, это окись свинца). Для предотвращения негативной реакции в материал головки клапана могут входить никель, марганец и азотные соединения.
И напоследок. Ни для кого не является секретом, что в любом двигателе со временем клапана прогорают. Вот небольшое видео о том, по каким причинам это происходит:
ПРИЧИНЫ по КОТОРЫМ прогорают КЛАПАНА в ДВИГАТЕЛЕ АВТОМОБИЛЯ 95% водителей ЭТОГО не ЗНАЛИ
Watch this video on YouTube
Вопросы и ответы:
Что делают клапана в двигателе? Во время их открывания впускные клапаны обеспечивают приток свежего воздуха (или воздушно-топливной смеси) в цилиндр. Открытые выпускные клапаны отводят отработавшие газы в выпускной коллектор.
Как понять, что прогорели клапана? Ключевым признаком прогоревших клапанов является троение мотора независимо от оборотов. При этом мощность мотора прилично снижается, а расход топлива увеличивается.
Какие части открывают и закрывают клапаны? Шток клапана связан с кулачками распределительного вала. Во многих современных двигателях между этими деталями устанавливаются еще гидрокомпенсаторы.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
Впускной клапан двигателя внутреннего сгорания
Область техники
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при конструировании поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с целью обеспечения повышения степени наполнения цилиндра двигателя на такте впуска воздухом или воздушно-топливной смесью.
Уровень техники
Из уровня техники известно решение впускного клапана ДВС, представленное в патенте GB 1569277 A. Раскрыто конструктивное выполнение впускного клапана, профиль поверхности которого не содержит углов и неровностей; канал, в котором расположен клапан, имеет криволинейные стенки; профиль поверхности галтели клапана выполнен криволинейным с тем же радиусом кривизны, что и у стенок подводящего канала; боковая поверхности седла клапана выполнена скругленной.
Однако при реализации данного технического решения затруднительным представляется выполнение криволинейными стенок впускного подводящего канала вблизи седла клапана, поскольку они в данной зоне имеют нулевой радиус кривизны, то есть выполнены прямолинейными. Кроме того, данное техническое решение заключается в обеспечении минимальных потерь завихренности воздушного потока, входящего в цилиндр через открытый клапан и не способствует повышению газонаполненности цилиндра.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является техническое решение впускного клапана, раскрытое в публикации GB 2115486 A, характеризующееся равным отношением длины галтели (криволинейного участка) к диаметру тарелки. По мнению автора данного изобретения, течение рабочей среды через открытый клапан стандартной формы с меньшей осевой длиной галтели становится турбулентным из-за резкого уступа в месте соединения стержня и тарелки. Из современной аэродинамики известно, что подобные уступы в профилях обтекаемых тел приводят к появлению отрыва пограничного слоя рабочей среды (отрывные зоны). Это не турбулентное, а ламинарное явление. Развитая отрывная зона в потоке снижает эффективную площадь кольцевого сечения, через которое идет воздух; кроме этого возрастают потери кинетической энергии газа и полного давления, связанные с вязкостью. Это снижает расход рабочей среды через открытый клапан, и, следовательно, газонаполнение цилиндра и объемный КПД двигателя.
Также известно, что спрямление таких уступов обтекаемого профиля не всегда позволяет избежать возникновения отрывной зоны, поскольку у поверхности клапана по-прежнему может возникать торможение потока газа.
На странице http://www.refsru.com/referat-22208-2.html приведен схематичный чертеж стандартного впускного клапана. Как следует из представленного изображения, форма стандартного впускного клапана не оптимальна с аэродинамической точки зрения. Галтель, которая обеспечивает переход от стержня клапана с постоянным диаметром к плоской тарелке клапана, имеет малую длину вдоль оси симметрии клапана, у поверхности клапана в области галтели клапана возникает сильное торможение потока рабочей среды (топливно-воздушной смеси). Это в свою очередь приводит к появлению отрыва пограничного слоя. В результате, резко возрастают потери на трение, часть впускного канала загромождается образовавшейся отрывной зоной, что приводит к уменьшению потока газа через открытый клапан, и, следовательно, к уменьшению количества газа, попадающего в цилиндр.
Для обеспечения безотрывности потока газа необходимо детальное рассмотрение аэродинамических свойств воздушного потока, которое описано в настоящей заявке.
Задачей настоящего изобретения является создание впускного клапана для поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего высокое газонаполнение цилиндра воздухом или топливно-воздушной смесью на такте впуска.
Техническим результатом изобретения является повышение газонаполнения цилиндра за счет подбора оптимальной с аэродинамической точки зрения формы криволинейной галтели клапана.
Поставленная задача решается тем, что впускной клапан, выполненный с возможностью установки в впускном канале двигателя внутреннего сгорания (ДВС), представляет собой единую монолитную деталь, содержащую стержень клапана, галтель клапана и тарелку, имеющую боковую и торцевую поверхности, контактную фаску, которая представляет собой усеченно-коническую поверхность с меньшим основанием, имеющим радиус R2, и обеспечивает возможность контакта с седлом клапана ДВС, при этом
стержень клапана выполнен, по крайней мере, из одного участка с постоянным радиусом, при этом радиус стержня клапана в зоне сопряжения с галтелью равен R1,
галтель клапана выполнена с увеличением диаметра от стержня клапана к тарелке, при этом профиль галтели выполнен в соответствии с кривой, точки которой определены парами координат (xa; ra), где х — координата точки профиля галтели, измеренная вдоль оси клапана, начиная от линии сопряжения галтели и тарелки, r — координата точки профиля галтели, измеренная вдоль торцевой поверхности тарелки, а — порядковый номер точки, при этом совокупность точек (x
xb=db*R2,
rb=lb*R2+mb*(R1-0.2*R2),
при этом для каждого N
xt=dt*R2,
rt=lt*R2+mt*(R1-0.2*R2),
при этом для каждого N
Угол наклона криволинейной галтели к стержню клапана в зоне сопряжения галтели и тарелки составляет не менее 60°. Галтель может быть выполнена из криволинейного и прямолинейного участков, с обеспечением постоянной скорости потока рабочей среды вдоль криволинейного участка галтели и монотонным увеличением вплоть до звуковой скорости вдоль прямолинейного участка галтели. Кроме того, галтель выполнена с обеспечением безотрывного сверхзвукового течения рабочей среды и формирования одной звуковой поверхности в зоне зазора, образуемого при максимальном ходе впускного клапана. При этом выполняется соотношение давления рабочей среды во впускном канале цилиндра p1 к давлению вне впускного канала цилиндра р2: p1/p2>((k+1)/2) ^(k/(k-1)), где k — показатель адиабаты рабочей среды.
Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 схематично представлены сравнительные диаграммы потоков рабочей среды вдоль стандартного известного впускного клапана и заявляемого впускного клапана.
На фиг. 2 представлен график зависимости числа Маха от длины дуги галтели вдоль поверхности заявляемого профилированного клапана.
На фиг. 3 схематично представлено сечение заявляемого клапана в размерной сетке. При этом приведенная размерная сетка не является признаком изобретения, ограничивающим габариты впускного клапана, а показывает возможный вариант реализации впускного клапана конкретного типоразмера.
На фиг. 4 представлена 3D модель заявляемого впускного клапана.
На фиг. 5 представлена схема расположения линии галтели в известном клапане и заявляемом клапане.
На фиг. 6 схематичное изображение из фиг. 5 представлено укрупненно.
На фиг. 7 схематично изображены профили галтелей клапанов, полученные с использованием расчетных формул.
Позициями на чертежах обозначены:
1 — стержень,
2 — криволинейный участок галтели;
3 — прямолинейный участок галтели;
4 — тарелка клапана;
5 — седло клапана,
6 — выемка,
7 — контактная фаска,
8 — пограничные линии профиля галтели.
Впускной клапан — элемент механизма газораспределения ДВС, который отвечает за пропуск в рабочую камеру сгорания топливно-воздушной смеси или только воздуха (для дизельных ДВС или моторов с непосредственным впрыском). В общем случае впускной клапан соединяет впускной канал ДВС с цилиндром двигателя.
Для однозначной трактовки сущности заявляемого изобретения ниже приведены определения составных частей впускного клапана, используемые при составлении данной заявки.
«Стержень клапана» — часть клапана с постоянным диаметром.
«Галтель» — часть клапана с изменяющимся диаметром (от стержня до тарелки). Галтель может быть криволинейной — для формирования скругленного участка или прямолинейной — для формирования конического участка.
«Тарелка клапана» — часть клапана, сопряженная с галтелью, контактирующая с седлом клапана. Тарелка содержит плоскую (или вогнутую) торцевую поверхность, боковую поверхность и контактную фаску, форма которой соответствует форме седла клапана.
«Седло клапана» — посадочная поверхность, к которой прилегает контактная фаска тарелки клапана в закрытом состоянии. Седло клапана устанавливается во впускном канале ДВС.
В качестве изобретения заявлено техническое решение впускного клапана, характеризующегося повышенным газонаполнением цилиндра ДВС за счет подбора оптимальной аэродинамической формы поверхности галтели клапана, а также расчета соотношений основных параметров клапана.
Впускной клапан выполнен в виде единой монолитной осесимметричной детали и, с точки зрения функциональных составляющих, содержит:
— стержень клапана, который может иметь постоянный диаметр (и, соответственно, радиус R1) вдоль всей протяженности, или может быть выполнен из нескольких, например, двух протяженных участков различного диаметра. При этом зона перехода от одного диаметра к другому может быть выполнена усеченно-конической или ступенчатой. Для выполнения расчетов при выборе оптимальной аэродинамической формы в случае выполнения стержня из нескольких участков различного диаметра, в качестве R1 считают радиус того участка, который примыкает к галтели клапана.
— тарелка клапана, часть впускного клапана, имеющая наибольший диаметр. При этом тарелка имеет торцевую поверхность, которая может быть выполнена плоской или, с целью уменьшения материалоемкости, вогнутой. Закон, определяющий кривизну торцевой поверхности, не является предметом настоящего изобретения, поскольку не влияет на степень газонаполненности цилиндра ДВС. Кроме того, тарелка имеет контактную фаску, представляющую собой усеченно-коническую поверхность, контактирующую с посадочной поверхностью седла клапана при осуществлении рабочего хода; при этом при контакте двух поверхностей впускной клапан находится в положении «закрыто», а при наличии зазора между двумя указанными поверхностями впускной клапан находится в положении «открыто», максимальный зазор соответствует максимальному рабочему ходу впускного клапана.
— галтель клапана, закон кривизны которой, в основном, определяет аэродинамическую составляющую впускного клапана. Галтель может быть как криволинейной, так и выполненной из двух участков — криволинейного и прямолинейного (от стержня к тарелке). Галтель клапана выполнена с увеличением диаметра от стержня клапана к тарелке.
Профиль галтели является расчетной величиной и выполнен в соответствии с кривой, каждая точка которой может быть определена парой координат (ха; ra), где x — координата точки профиля галтели, измеренная вдоль оси клапана, начиная от линии сопряжения галтели и тарелки, r — координата точки профиля галтели, измеренная вдоль торцевой поверхности тарелки (радиус галтели), k — порядковый номер точки.
Совокупность точек, образующих кривую профиля галтели расположена между двумя пограничными кривыми (см. фиг. 5 и 6), каждая из которых определена совокупностью N точек (xb, rb) и (xt, rt) соответственно, где
Иначе говоря, пары (xb, rb) и (xt, rt) могут быть описаны при помощи формул
где коэффициенты db, lb, mb, dt, lt, mt взяты из соответствующих строк приведенных выше таблиц.
Сплошной линией на фиг. 5 и 6 показана линия галтели стандартного клапана, пунктирная и штрих-пунктирная с крестиками линии образуют граничные положения линии галтели в соответствии с заявляемым изобретением.
Видно, что пограничные кривые выделяют некоторый объем, внутри которого могут быть расположены линии галтелей впускного клапана.
На фигуре 1 слева показан результат численного моделирования течения через открытый стандартный клапан. Показаны линии тока вблизи галтели клапана, демонстрирующие возникновение обширной отрывной зоны. Справа показаны линии тока в течении через открытый заявляемый клапан, при этом видно, что в течении отсутствует отрыв пограничного слоя и образуется единая звуковая поверхность (черная линия).
Форма удлиненной галтели клапана выбрана таким образом, что на первом участке галтели (А-В на фигуре 1 справа) скорость потока вдоль поверхности клапана почти постоянна, а на втором участке, прямолинейном или близком к прямолинейному, (В-С на фигуре 1 справа) скорость потока монотонно возрастает до величины скорости звука На фиг. 2 видно, как резко возрастает и стремится к 1 число Маха в зоне точки С. Число Маха представляет собой отношение скорости течения потока к скорости звука, поэтому приближение числа Маха к 1 означает достижение скорости звука потоком. Из аэродинамики известно, что отсутствие торможения потока обеспечивает отсутствие отрыва пограничного слоя. Кроме того, при такой структуре течения, расход газа близок к максимально возможному, т.к. он определяется расходом через звуковую поверхность.
Ряд модельных экспериментов по продувке клапанов показал, что специально спрофилированные таким образом клапаны обеспечивают увеличение расхода рабочей среды (газонаполнение) через открытый клапан по сравнению со стандартным известным клапаном при различных величинах хода клапана — вертикального смещения относительно состояния, когда клапан закрывает впускной канал. Результаты измерений для разных величин рабочего хода клапан приведены в Таблице 1. В качестве стандартного клапана использовалась модель, близкая к впускному клапану №406-1007010, изготавливаемому Челябинским автомеханическим заводом. Модель-1, Модель-2 представляют собой спрофилированные клапаны с углом наклона кривой галтели к оси клапана 70° в точке соединения галтели с тарелкой клапана (точка 2 на фигуре 5). Соотношение длины галтели вдоль оси клапана к диаметру тарелки составляет 0,5 для Модели-1 и примерно 1 для Модели-2.
Как видно из Таблицы 1, Модели 1 и 2 демонстрируют увеличение расхода рабочей среды относительно стандартного клапана.
На фиг. 7 показаны графики пограничных кривых, рассчитанных с использованием приведенных формул для R1=3 мм, R2=18 мм. Кроме того, показано расположение двух линий галтели между этими пограничными кривыми, при этом все точки изображенных линий галтели определены в соответствии со следующими таблицами значений:
1-я линия (сплошная с квадратными метками)
2-я линия (пунктирная с треугольными метками)
Из фиг. 7 следует, что обе линии лежат между пограничными кривыми, заданными в заявляемом изобретении. Оба варианта линии галтели обеспечивают повышенное газонаполнение по сравнению со стандартным клапаном. Конкретный вариант исполнения клапана можно выбирать, исходя из дополнительных ограничений: масса клапана, тепловые нагрузки, прочность и т.п.
Предлагаемый впускной клапан функционирует также как стандартный клапан: Клапан приводится в движение газораспределительным механизмом (ГРМ), обеспечивая поступление рабочей среды из подводящего впускного канала в цилиндр двигателя внутреннего сгорания. Клапан может быть использован совместно с турбонаддувом, в этом случае отношение давления во впускном канале к давлению в цилиндре будет больше, что даст еще больший выигрыш в газонаполнении по сравнению со стандартным клапаном.
Пример конкретного выполнения.
Изготовлен впускной клапан в соответствии с заявленной формулой изобретения.
Диаметр тарелки равен 33 мм, диаметр тарелки клапана 37 мм, высота клапана равна 90.1 мм. Высота конической фаски равна 2 мм, угол наклона ее к оси клапана равен 45 градусов. Угол наклона поверхности галтели к оси клапана в верхней точке конической фаски составляет 80 градусов.
Для облегчения клапана в тарелке выполнена коническая выемка.
Профиль галтели определяется Таблицей 2 точек, при этом R и X представляют собой координаты точки измерения по осям абсцисс и ординат, соответственно. Линия галтели, полученная набором указанных точек расположена между пограничными положениями и соответствует заявленному изобретению.
internal combustion engine valves Рекламный
Главная > Рекламный > 1564
Цена со скидкой: 0,50 $-10,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,64 $-0,68 $ / шт.
Цена со скидкой: 1,00 $-2,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,80 $-10,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 2,06 $-2,30 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,30 $-0,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 1,04 $-2,25 $ / пара
Цена со скидкой: 56,40 $-75,20 $ / компл.
Цена со скидкой: 0,48 $-2,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 10,00 $-20,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,26 $-5,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,10 $-10,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 2,06 $-2,30 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,30 $-0,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,50 $-1,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 10,00 $-20,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 56,40 $-75,20 $ / компл.
Цена со скидкой: 0,26 $-5,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,10 $-10,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,48 $-1,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,30 $-0,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 20,00 $-40,00 $ / компл.
Цена со скидкой: 0,50 $-1,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 10,00 $-11,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 10,97 $-14,10 $ / компл.
Цена со скидкой: 2,00 $-25,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,25 $-0,59 $ / шт.
Цена со скидкой: 69,00 $-70,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,66 $-1,66 $ / шт.
Цена со скидкой: 5,00 $-20,00 $ / компл.
Цена со скидкой: 6,80 $-8,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 75,08 $-99,99 $ / компл.
Цена со скидкой: 10,00 $-30,00 $ / компл.
Цена со скидкой: 2,06 $-2,30 $ / шт.
Цена со скидкой: 1,00 $-10,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 32,60 $-34,60 $ / шт.
Цена со скидкой: 55,00 $-65,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 2,22 $-3,26 $ / пара
Цена со скидкой: 7,20 $-7,50 $ / компл.
Цена со скидкой: 0,60 $-1,50 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,26 $-5,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 1,80 $-4,60 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,75 $-0,90 $ / шт.
Цена со скидкой: 5,00 $-20,00 $ / компл.
Цена со скидкой: 2,00 $-4,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 1,00 $-10,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,10 $-3,00 $ / шт.
Цена со скидкой: 0,50 $-1,70 $ / шт.
Вас также заинтересуют:
Регулировка клапанов: что это, зачем нужно, и что будет, если ее не делать
Если вы становились свидетелем сцены, когда опытный автомобилист деловито открывал капот машины (вашей или своей), некоторое время вслушивался в звук работающего мотора, а потом многозначительно произносил фразу «клапаны надо отрегулировать», но при этом для вас его слова были не понятнее звука двигателя, который он слушал, то сегодня мы попробуем этот пробел восполнить. Что такое регулировка клапанов, зачем она нужна, когда ее нужно делать, и что будет, если ее не делать совсем? И почему на многих машинах регулировка клапанов вообще не нужна? Давайте разберемся.
Что такое регулировка клапанов?
Работа обычного поршневого двигателя предполагает подачу в цилиндры топливовоздушной смеси и отвод из них отработавших газов. Обе функции выполняют клапаны – соответственно, впускные и выпускные, попеременно открываясь в нужное время для наполнения и опорожнения цилиндра. Управляет их работой распределительный вал, имеющий специальные кулачки, которые воздействуют на верхнюю часть клапана, открывая его в цилиндр. Конструкций приводного механизма существует несколько – распредвал может воздействовать на клапаны почти непосредственно, надавливая кулачком на толкатели, или, к примеру, через специальные коромысла, толкая один их конец, в то время как другой давит на клапан. Но в любом из случаев в конструкции есть интересующая нас особенность: тепловой зазор между кулачком распредвала и деталью клапанного механизма, которая открывает клапан. Ведь рабочая температура деталей двигателя, особенно клапанного механизма и собственно клапанов, очень высока, а при нагревании металл имеет свойство расширяться, что приводит, в частности, к удлинению клапана. Именно для компенсации этого расширения нужен тепловой зазор, а регулировка этого зазора и называется «регулировкой клапанов»
Да, с логической точки зрения формулировка «регулировка клапанов» не совсем верна. Клапан при нормальных условиях, когда на него не давит кулачок распредвала, закрыт: тарелка клапана плотно прижата пружиной к седлу в головке блока цилиндров, а должная герметичность обеспечивается фасками на обоих элементах. Соответственно, никакая регулировка клапану здесь не требуется – а вот тепловой зазор должен быть правильным. То есть, более корректно говорить не «регулировка клапанов», а «регулировка теплового зазора привода клапанов».
Зачем нужна регулировка клапанов?
Если представить себе комбинацию «клапан – толкатель – распредвал» без теплового зазора – то есть, плотно прилегающими друг к другу при неработающем двигателе, то несложно понять, что при выходе на рабочую температуру на удлинившийся клапан, «вытягиваемый пружиной из цилиндра» в сторону распредвала, из-за температурного расширения начнет постоянно давить этот самый распредвал, приводя к небольшому сжатию пружины и неплотному закрытию клапана. То есть, при достижении рабочей температуры клапан фактически перестанет полноценно выполнять одну из своих функций: плотно закрываться для герметизации камеры сгорания и ее изоляции от впускного или выпускного тракта.
Подобное может произойти, к примеру, из-за износа седел и тарелок клапанов. Соответственно, в этом случае регулировка клапанов нужна, чтобы обеспечить нужный тепловой зазор для обеспечения полного закрытия клапанов.
— Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.
Второй вариант – увеличение теплового зазора: например, из-за износа поверхностей кулачков распредвала и элементов привода клапанов. В этом случае даже после достижения двигателем рабочей температуры между распредвалом и клапанным механизмом будет оставаться зазор, а касаться они будут ударно и только в момент воздействия кулачка. Это уже пагубно влияет на ресурс клапанного механизма, но есть и другие последствия: клапан будет открываться чуть позже и не полностью – а значит, ухудшится наполняемость цилиндра топливовоздушной смесью.
Что будет, если не регулировать клапаны?
Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. При этом и увеличение, и уменьшение теплового зазора, как мы уже поняли, негативно влияет на ресурс и работу двигателя. Уменьшение зазора означает неполное закрытие клапанов, которое приводит к ряду последствий. Негерметичность камеры сгорания из-за приоткрытого клапана приводит к падению компрессии и прорыву раскаленных газов во впускной или выпускной тракт (в зависимости от того, впускной или выпускной клапан приоткрыт).
Кроме того, стоит отметить значительно увеличивающуюся тепловую нагрузку на клапаны. Ведь плотный контакт закрытого клапана с седлом – это одно из важных условий его охлаждения, а если клапан неплотно прилегает к седлу, охлаждение ощутимо ухудшается. Особенно это касается выпускных клапанов: впускные дополнительно охлаждаются поступающей в цилиндры топливовоздушной смесью, а вот выпускные обеспечивают выход отработавших газов крайне высокой температуры, и для них охлаждение в зоне контакта с седлом имеет критическую важность. В крайнем случае плохое охлаждение клапана из-за малого теплового зазора может привести к его перегреву и разрушению – так называемому прогару. Кроме того, прорыв горящей топливовоздушной смеси в выпускной тракт повышает нагрузку на катализатор (а при его разрушении абразивная пыль может повредить и цилиндры).
Последствия увеличения теплового зазора несколько иные. Как было сказано выше, оно приводит к ударному воздействию распредвала на клапанный механизм, что негативно сказывается на его ресурсе, а также к несвоевременному и неполному открытию клапана. Ухудшение наполнения цилиндра топливовоздушной смесью при этом означает нарушение фаз газораспределения и снижение отдачи мотора: то есть, он будет хуже тянуть.
Как узнать, каким должен быть тепловой зазор?
Величина теплового зазора определяется производителем для конкретного двигателя: если конструкция мотора предусматривает регулировку клапанов, показатели обычно указываются в руководстве по эксплуатации. — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.
В целом величина теплового зазора, разумеется, очень невелика, это десятые доли миллиметра – примерно 0,1-0,4 мм. При этом ее обычно определяют с помощью набора щупов с шагом в 0,05 мм и менее – то есть, соблюдается точность до сотых. Стоит отметить, что тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов различается: как мы уже знаем, выпускные клапаны нагреваются сильнее – а следовательно, сильнее увеличиваются в размерах и требуют большего теплового зазора.
На практике знать конкретные значения теплового зазора нужно только для регулировки – то есть, если вы не занимаетесь ей самостоятельно, эти цифры вам не слишком пригодятся.
Как узнать, когда регулировать клапаны
Периодичность регулировки клапанов, если она предусмотрена конструкцией мотора, указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. В целом эта процедура выполняется не так часто – обычно это каждые 50-80 тысяч километров. Однако и более частая проверка не повредит – особенно если машина оснащена газобаллонным оборудованием, так как газовое топливо повышает тепловую нагрузку на мотор.
Второй способ узнать о необходимости регулировки клапанов – это характерный звук: стук или цоканье при работе мотора, не проходящее по мере его прогрева.
— Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.
Ну а если автомобиль приобретен не новым, и его пробег уже немаленький, то регулировка теплового зазора точно не будет лишней – нужно лишь выяснить, предусмотрена ли она конструкцией.
Как регулировать клапаны?
Существует несколько конструктивных вариантов регулировки теплового зазора. К примеру, один из вариантов – это подбор шайб нужной толщины, которые вставляются между толкателем клапана и кулачком распредвала. Для регулировки зазора он сначала замеряется с имеющейся шайбой, а потом шайба при необходимости заменяется на другую, большей или меньшей толщины. Альтернативный вариант при схожей конструкции – подборка не регулировочных шайб нужной толщины, а самих толкателей с необходимыми параметрами.
Еще одна вариация — это регулировка теплового зазора с помощью винтового механизма. В этом случае ничего подбирать не нужно: зазор измеряется щупом и затем при необходимости настраивается вкручиванием или выкручиванием регулировочного болта, который затем фиксируется контргайками — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.
Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.
Почему на некоторых моторах клапаны регулировать не нужно?
Неоднократное уточнение о том, что регулировка клапанов должна быть предусмотрена конструкцией мотора, весьма важно: ведь многие двигатели этой процедуры не требуют. Зависит это от того, оснащен ли мотор гидрокомпенсаторами: это устройства, предназначенные для автоматической регулировки теплового зазора. Они работают за счет масла, поступающего в них из двигателя (поэтому, собственно, и называются «гидрокомпенсаторами») и полностью исключают необходимость периодической ручной регулировки клапанов. Сами они, конечно же, тоже не вечны – о необходимости их проверки и замены говорит все тот же цокающий стук, не исчезающий вскоре после запуска, а порой даже после прогрева двигателя. Однако главное, что нужно знать в контексте этого материала – это то, что моторам, оснащенным гидрокомпенсаторами, регулировка клапанов не нужна.
«Цифровые» клапаны – возрождение двигателей внутреннего сгорания
«Цифровые» клапаны – возрождение двигателей внутреннего сгоранияИ сразу к сути новой технологии: британская компания Camcon Automotive создала первую полностью электронную систему клапанов двигателя, отсоединенную от коленчатого вала, которая обеспечивает беспрецедентный контроль над всем циклом сжигания топлива. Полностью «цифровые» клапаны обеспечивают заметное улучшение мощности двигателя, уменьшение вредных выбросов, а также дают новые возможности по «умному» управлению двигателем в зависимости от ситуации на дороге.
А зачем все это?Многие могут недоуменно спросить: а зачем совершенствовать двигатели внутреннего сгорания (ДВС), использующие дизель или бензин – ведь «завтра» уже весь транспорт будет электрическим? Действительно – это хороший и правильный вопрос. Однако, в реальном транспортном мире понятие «завтра» является достаточно неточным. С электрическими автобусами, по аналогии с метро и трамваями, вроде все понятно – в ближайшее десятилетие почти весь муниципальный транспорт откажется от ДВС. Перемещать десятки и сотни людей по заранее заданному маршруту действительно экономически эффективнее с помощью электричества. А вот грузовые и легковые автомобили с ДВС не особо сдают свои позиции и даже, по оптимистичным прогнозам, в 2030 году лишь 28% новых автомобилей будут полностью электрическими.
Camcon создала первую полностью электронную систему клапанов двигателяОчевидно, что еще несколько десятилетий продолжится использование традиционного транспорта с ДВС, особенно с учетом фактора постоянного совершенствования двигателей. «Цифоровые» клапаны Camcon Automotive – это не научное открытие, а технологическое усовершенствование. Давно уже было известно, что оптимальное управление работой клапанов двигателя зависит от сложившейся реальной ситуации на дороге. Изменяя основные параметры функционирования каждого клапана можно существенно увеличить эффективность работы всего двигателя и уменьшить вредные выбросы в атмосферу.
Почему только сейчас?А действительно – если все понятно, то почему раньше не отказались от коленчатого вала и не стали управлять каждым клапаном по отдельности? Ответ достаточно просто: раньше не было такой дешевой, эффективной и надежной электроники, которая могла бы в режиме реального времени управлять ДВС.
Система Camcon IVA полностью электронная, без механического крепления коленчатого валаПринципиальное отличие системы Camcon от других систем – она позволяет полностью, мгновенно и неограниченно контролировать то, что делает любой впускной или выпускной клапан в любое время, независимо от того, что делает сам двигатель. Все это потому, что система Camcon IVA (Intelligent Valve Actuation) полностью электронная, без механического крепления коленчатого вала. Отсутствуют зубчатые ремни или пружины клапанов, причем каждый клапан получает свой собственный миниатюрный распределительный вал, в комплекте с системой, которая открывает и закрывает клапаны точно и механически. И вместо того, чтобы «сбивать кривошип», каждый распределительный вал клапана управляется электродвигателем.
Какие перспективы?Система знает положение коленчатого вала в любое время благодаря датчику положения поворота – на самом деле вся система работает в режиме реального времени с замкнутым контуром, так что события клапана точно синхронизированы с работой двигателя.
«Мы можем дать движку именно то, что он хочет, при низких оборотах и именно то, что он хочет при более высоких оборотах, причем где угодно и вам не нужно идти на компромисс. Вы можете изменить время, вы можете изменить продолжительность, вы можете изменить подъем, вы можете даже сформировать события, если хотите. Вы можете делать двойные события. Вы можете изменить профиль своего распределительного вала между одним событием и другим, вы можете перейти от режима ожидания до 100-процентного «дросселя» за один оборот. Вы можете сделать почти что угодно. У вас есть то, что мы называем цифровым коленчатым валом», – говорит исполнительный директор компании Марк Гостиг (Mark Gostick).
Раньше не было такой дешевой, эффективной и надежной электроникиОчевидно, что тестовые двигатели на демонстрационной машине Camcon впечатляют и удивляют, но без реальной интеграции с ведущими автопроизводителями новая технология останется без внедрения. Компания уже потратила значительное время на сотрудничество с Jaguar Land Rover, представив совместную работу на престижной конференции двигателей Aachen в Германии в прошлом году. И хотя это сотрудничество продолжается, руководство Camcon говорит, что компания видит свои самые большие возможности в Азии.
«Мы фокусируемся на Японии, Корее и Китае, потому что с точки зрения отрасли мы чувствуем, что это те страны, которые будут наиболее восприимчивыми к тому, что мы пытаемся сделать в данный момент», – говорит Марк Гостиг.
Руководители Camcon — Марк Гостиг и Роджер СтоунПо материалам Newatlas
Клапаны, устройство и назначение клапана
Кла́пан — это устройство, предназначенное для открытия, закрытия, а также регулирования потока горючей смеси, которая попадает в цилиндры двигателя и выпуска отработавших газов.
Для нормальной работы четырехтактного двигателя требуется, как минимум, по два клапана на каждый цилиндр — впускной клапан и выпускной клапан. В данный момент широкое распространение получили клапаны тарельчатого типа со стержнем. Для качественного наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делается немного больше, чем у выпускного.
Из чего изготавливают клапана
Седла клапанов изготавливаются из чугуна или стали, затем запрессовываются в головку блока цилиндров. Клапаны во время работы двигателя подвержены значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому необходимо подбирать специальный сплав для изготовления детали.
Клапана для высокофорсированных двигателей должны хорошо охлаждаться, поэтому в них применяют клапаны с полым стержнем, с наполнением натрия внутри. При достижении рабочей температуры натрий плавится и начинает перетекать от тарелки клапана, к стержню равномерно распределяя тепло. Для равномерности теплопередачи и уменьшения нагара на фасках клапана применяют механизмы вращения клапана.
Виды ГРМ
Существуют следующие виды газораспределительных механизмов: нижнеклапанный ГРМ и верхнеклапанный ГРМ. Сегодня, на современных автомобилях, используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров.
Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью клапанной пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Клапанные пружины должны иметь определенную жесткость (оптимальную, чтобы не увеличивать ударную нагрузку на седло клапана) для гарантированного закрытия клапана во время работы.
Чтобы снизить потери на трение в ГРМ применяют ролики, которые установлены на рычагах и толкателях привода клапанов. Применение роликов в клапанном механизме заменяет трение скольжения, на трение качение, что значительно уменьшает потери на привод клапанов.
При открытии впускного клапана проходит топливно-воздушная смесь (или воздух) наполняя цилиндр двигателя. Чем больше площадь проходного сечения, тем полнее заполнится цилиндр, что приводит к повышению выходных показателей цилиндра при рабочем ходе. Для улучшения очистки цилиндров от продуктов сгорания увеличивают диаметр тарелки выпускного клапана. Правда, размеры тарелок клапанов ограничены размером камеры сгорания, выполненной в головке цилиндров. Многое также зависит от регулировки клапанов.
Применение четырех клапанов на цилиндр началось еще в 1912 г. на двигателе автомобиля PeugeotGranPrix. Широкое использование такой схемы в серийном производстве легковых автомобилях началось только в конце 1970-х гг. Сегодня ГРМ с четырьмя клапанами на цилиндр стали практически стандартными для двигателей европейских и японских легковых автомобилей.
Mercedes выпускает двигатели, которые имеют по три клапана на цилиндр, два впускных и один выпускной, с двумя свечами зажигания (по одной с каждой стороны от выпускного клапана).
Существует практика использования даже 5 клапанов на цилиндр (3 впускных и 2 выпускных). Такой технологией практикует автомобильная группа Volksvagen-Audi, но при этом значительно усложняется привод клапанного механизма.
Клапана ДВС
Выберите категорию:
Все Двигатель » Поддон картера » Крышка ГРМ » Масляный насос » Клапанная крышка » Р-кт клапанной крышки » Цепь ГРМ » Успокоитель цепи » Ремкомплект ГРМ » Распредвал » Прокладка клапанной крышки » Поршни ДВС » Кольца ДВС » Комплект прокладок ДВС » Шестерни распредвала » Натяжитель ГРМ » Клапана ДВС » Маслоотделитель » Клапан вентиляции картера » Сальники / уплотнители » Вкладыши » Балансировочные вылы » Масляная форунка Двигатель (навесное) » Шкив коленвала » Дроссельная заслонка » Коллектор впускной »» Ремкомплект коллектора » Щупы уровня масла » Ролики приводного ремня » Натяжитель приводного ремня » Корпус масляного фильтра » Шланг Вентиляции картера » Турбины » Актуатор турбины » Картридж турбины Электрика двигателя » Регулятор впускного коллектора » Датчик холостого хода » Датчик импульсов » Клапан изменения фаз грм » Датчик уровня масла » Датчик детонации » Датчик давления масла » Датчик температуры двигателя Подвеска » Втулки стабилизатора » Ступица колеса » Подрамник » Цепь раздатки » Пневмокомпрессор » Пневмоподвеска » Подвесной подшипник » Муфта включения моста » Пыльник ШРУСа » Опора амортизатора » Подвесной подшипник Тормозная система » Моторчик ручного тормоза » Ремкомплект суппортов » Тормозные цилиндры Рулевое управление » Насос ГУР » Рулевая рейка » Шланг ГУР » Кардан рулевой Фильтры » АКПП » Воздушные » Салонные » Топливные Система охлаждения » Вентиляторы радиатора » Патрубки » Помпа / насос » Термостаты » Радиаторы масла » Блок управления вентилятором » Вискомуфта Топливная система » Форсунка топливная » Трубка обратки » Редукционный клапан » Датчик давления топлива » Толкатель ТНВД » Мембраны ТНВД Кондиционирование » Трубки кондиционера » Компрессор кондиционера » Муфта компрессора кондиционера » Датчик давления кондиционера » Клапан компрессора кондиционера Коробка передач Система зажигания » Катушки зажигания Сцепление » Выжимной подшипник » Актуаторы сцепления Кузов » Форсунки омывателя фар » Трапеция стеклоочистителя » Подушки ДВС » Дворники » Накладки на педали » Ручки, замки » Бачки расширительные » Эмблемы » Решетки радиатора » Воздухозаборники » Диффузоры Электрика » Блоки розжига » Датчики износа колодок » Блок кнопок стеклоподъемника » Подрулевая спираль » Блок кнопок упр.климатом » Реле вентилятора (сопротивление) » Датчик АБС » Кислородный датчик » Датчик дорожного просвета » Моторчик заслонки печки » Коробка передач » Блок кнопок управления вентилятором » Светодиодный модуль и блок упр. » Датчик расхода воздуха » Клапан печки » Моторчик печки салона » Клапан электромагнитный » Клапан EGR » Датчик выхлопа » Датчики остальное » Остальное » Датчик давления колеса » Насос омывателя » ПТФ » Датчик ручки двери » Блок управления светом » Моторчик лючка бензобака » Датчик парковки » Моторчик центрального замка Провода для зарядки
Микрожидкостные ледяные клапаны с высокой скоростью срабатывания с повышенной теплопроводностью и подвижным источником холода
На рисунке 2 показана взаимосвязь между временем закрытия ледяного клапана и скоростью потока жидкости внутри микрофлюидного устройства. Время закрытия увеличивается с увеличением скорости потока и составляет менее секунды, когда скорость потока ниже 500 мкл / мин. Наименьшее время закрытия клапана составляет 0,37 с при расходе 10 мкл / мин. По сравнению с ледяными клапанами, о которых сообщалось в предыдущих исследованиях 11,13,14 , время закрытия этого ледяного клапана более чем в 8 раз короче при тех же расходах.Еще одно существенное улучшение по сравнению с предыдущими исследованиями заключается в том, что этот ледяной клапан также демонстрирует хорошие характеристики при высоких расходах. Наивысшая измеренная ранее скорость потока составляет 100 мкл / мин 11,14 , при времени закрытия более 10 с. Однако наш ледяной клапан по-прежнему эффективно работает при расходе 1150 мкл / мин с временем закрытия всего 2,5 с (рис. 2).
Рис. 2: График, показывающий производительность (время закрытия в секундах) ледяного клапана при различных скоростях потока (мкл / мин).Время закрытия ледяного клапана измерялось при расходах от 0 до 1150 мкл / мин.Экспериментальные данные показаны черным цветом, красная линия указывает на тенденцию изменения данных.
Мы построили математическую модель, позволяющую прогнозировать время охлаждения при одинаковой скорости потока для двух разных типов ледяных клапанов, чтобы мы могли сравнить их эффективность. Из-за переохлаждения и связи фазового перехода с температурными и жидкостными полями сложно построить точную модель для математического расчета времени закрытия клапана. Здесь мы рассматриваем скорость охлаждения на дне канала при том же коэффициенте конвекции, который представляет способность системы отводить тепло от жидкости в канале.Скорость охлаждения определяется тремя основными факторами: начальной температурой, характеристиками теплопроводности и разницей температур между охлаждаемым дном канала и текущей жидкостью.
Начальная температура системы определяет энергию, выделяемую жидкостью во время операции закрытия клапана. В ранее опубликованных работах для достижения более низкой начальной температуры использовались предварительное охлаждение устройства 14 и двухуровневые системы охлаждения 11 .В процессе охлаждения из жидкости выделяются два типа энергии: явное тепло и скрытое тепло. Предварительное охлаждение значительно снижает явное тепло, не влияя при этом на скрытое тепло, поэтому двухуровневые системы охлаждения можно классифицировать как еще один тип предварительного охлаждения. Как только жидкость в канале начинает выделять скрытое тепло, начинается процесс замораживания. Следовательно, температура предварительного охлаждения должна быть выше минимальной температуры переохлаждения. Однако скрытое тепловыделение составляет значительную часть общей энергии, выделяемой в процессе замораживания.В случае воды, например, ее удельная теплоемкость и скрытая теплота составляют C вода = 4,2 × 10 3 Дж · кг −1 · K −1 и л вода = 3,35 × 10 5 Дж · кг −1 . Когда вода охлаждается от комнатной температуры ( T , комната ) до температуры предварительного охлаждения ( T до ), энергия, выделяемая на единицу массы, E 1 в Дж · кг −1 , определяется как:
Во время стадии кристаллизации энергия, выделяемая на единицу массы, E 2 в Дж · кг −1 , составляет:
Предполагая, что температура переохлаждения ( T super ) составляет −17 ° C, максимальная энергия, выделяемая при предварительном охлаждении, составляет E 1 = 1.55 × 10 5 Дж · кг −1 , а общая энергия, выделяемая в течение всего процесса охлаждения, составляет E 1 + E 2 = 4,9 × 10 5 Дж · кг — 1 . Как упоминалось выше, на E 2 (который включает скрытую теплоту) приходится большая часть выделяемой энергии, и ее нельзя высвободить путем предварительного охлаждения. Следовательно, передача энергии, высвобождаемой во время кристаллизации, в кратчайшие возможные сроки является ключом к увеличению скорости срабатывания ледяного клапана.На практике это означает, что лучшая теплопроводность и большая разница температур являются важными соображениями при проектировании.
Более высокая теплопроводность между ТЕ-блоком и каналом приведет к большей скорости теплопередачи, которая определяется теплопроводностью и размером материала между ТЕ-блоком и каналом. Теплопроводность материалов, обычно используемых в микрожидкостных платформах, указана в таблице 1. Очевидно, что теплопроводность алюминиевого сплава намного больше, чем у других материалов, и поэтому он использовался в этом исследовании для улучшения характеристик ледяной клапан.
Таблица 1 Теплопроводность материалов, обычно используемых при изготовлении микрожидкостных устройств.Коэффициент теплопередачи, k 1 , нашего клапана составляет 15 :
, где δ Al — толщина алюминиевого сплава и имеет значение 1 мм, δ anti представляет собой толщину слоя незамерзания и имеет значение 0,023 мм, а λ Al и λ anti представляют собой теплопроводность сплава и раствора незамерзающего раствора соответственно.Значение k 1 , полученное с использованием уравнения 3, составляет 1,28 × 10 4 Вт · м −2 · K −1 .
В традиционных ледяных клапанах теплопроводный слой обычно состоит из подложки, такой как стекло, и для улучшения теплопроводности используется термосиликоновая смазка. В таком случае коэффициент теплопередачи k 2 составляет 15 :
, где δ стекло — толщина стекла и имеет значение 1 мм, δ смазка. — это толщина силиконовой смазки, а λ стекло и λ смазка — теплопроводность стекла и силиконовой смазки соответственно.Поскольку δ консистентная смазка / λ консистентная смазка намного меньше, чем δ стекло / λ стекло , ее можно игнорировать и, следовательно, полученное значение коэффициента теплопередачи k 2 , традиционного ледяного клапана с использованием уравнения 4 составляет 6,88 × 10 2 Вт · м −2 · K −1 . Поскольку k 1 намного больше, чем k 2 , характеристики теплопроводности ледяного клапана, предложенного в этом исследовании, намного лучше, чем у традиционных ледяных клапанов.
Помимо характеристик теплопроводности и начальной температуры, температура холодной стороны блока ТЕ также является важным фактором, влияющим на скорость срабатывания ледяного клапана. Более низкая температура ускоряет процесс охлаждения, создавая большую разницу температур между блоком ТЕ и каналом. Стоит отметить, что, хотя увеличение мощности блока TE приведет к снижению температуры на холодной стороне блока TE, в традиционных ледяных клапанах это занимает значительное время из-за тепловой инерции блока TE 14 .В этом исследовании TE-блок был спроектирован как подвижный, поэтому устройство и охлаждающая головка разделены. Таким образом, охлаждающая головка может постоянно поддерживаться при гораздо более низкой температуре до и во время контакта с устройством, и, следовательно, тепловая инерция в системе устраняется. Как только устройство соприкасается с охлаждающей головкой, нижняя часть устройства эффективно контактирует с более низкой температурой, и процесс охлаждения, несомненно, ускоряется.
Факторы, влияющие на работу ледяного клапана, были исследованы с помощью двухмерной имитационной модели, решенной в ПО COMSOL Multiphysics Modeling Software (версия 5.2) как для традиционных ледяных клапанов, так и для ледовых клапанов, предложенных в данном исследовании. Скорость срабатывания ледяных клапанов определяется теплопроводностью подложки, контактирующей с блоком TE, и температурой холодной стороны блока TE. Чтобы подчеркнуть повышение производительности, достигаемое нашей конструкцией ледяного клапана, традиционный ледяной клапан моделируется в стеклянном микрофлюидном устройстве, которое теоретически должно показывать лучшие характеристики, чем микрофлюидное устройство из ПММА с той же структурой.Традиционный ледяной клапан имеет неподвижный TE-блок, интегрированный в устройство, поэтому сопротивление теплового контакта можно не учитывать. Для обеих платформ длина и высота канала составляют 20 мм и 0,2 мм соответственно, а ширина блока TE и алюминиевого велосипедного механизма для нашей платформы составляет 6 мм и 1 мм соответственно. Управляющим уравнением для имитационной модели является уравнение теплопроводности для кондуктивной и конвективной теплопередачи:
, где C p — удельная теплоемкость (Дж · кг −1 · K −1 ), T — температура (К), k — теплопроводность (Вт · м −1 · K −1 ), ρ — плотность (кг · м −3 ), u — вектор скорости (м · с -1 ), а Q — член стока или источника (который установлен на ноль, поскольку в устройстве не производится и не потребляется тепло).
В каналах поле скорости потока жидкости определяется аналитическим выражением, которое аппроксимирует полностью развитый ламинарный поток. Компоненты скорости в направлении y устанавливаются равными нулю. Выражение:
дает компонент скорости x , где v max — максимальная скорость ( -1 мс), которая возникает в середине канала, r — переменная, определяемая как расстояние от центра канала до точки измерения, а R равно половине высоты канала, так что r max = R .При моделировании учитывается теплопроводность в устройстве, а также конвекция в алюминиевом цилиндре и в растворе антифриза. Эта модель COMSOL позволяет нам изучить влияние различных факторов на работу клапана. Модель COMSOL была определена как полностью изолированная система, за исключением границ входа и выхода, а также границы, которая соприкасается с блоком TE в канале. На входе задана постоянная температура 20 ° C (комнатная температура). На границе, которая соприкасается с блоком ТЕ, была указана постоянная температура -45 ° C, поскольку это приблизительная температура в верхней части охлаждающей головки.На выходе конвекция преобладает над переносом тепла, поэтому было применено граничное условие конвективного потока.
На рис. 3 показана температура на дне канала, рассчитанная с помощью модели COMSOL, при скорости потока 96 мкл / мин для традиционного ледяного клапана (толщина стекла 0,5 мм). Поскольку разница температур между проточным каналом и охлаждающей головкой вначале огромна, температура резко снижается. В точке A нижняя часть канала достигает 0 ° C, где время определяется как время охлаждения.
Рис. 3. Температура на дне канала, рассчитанная с помощью модели COMSOL во времени при скорости потока 96 мкл / мин.В точке A температура достигает 0 ° C, время при котором определяется как время охлаждения.
На рис. 4 показано время, прогнозируемое нашей моделью COMSOL, необходимое для понижения температуры до 0 ° C в традиционном ледяном клапане и в нашем ледяном клапане с улучшенной структурой теплопроводности. Температура на дне проточного канала рассчитывается с учетом времени при заданном расходе.В короткие сроки скорость охлаждения высока. Время охлаждения резко увеличивается при скорости потока 200 мкл / мин. Максимальное время, необходимое для достижения 0 ° C, прогнозируется при скорости потока 220 мкл / мин, а температура никогда не достигнет 0 ° C, если скорость потока превышает 240 мкл / мин. Температура жидкости внутри канала резко снижается до 0 ° C за короткий период (от 0,039 до 0,044 с) при расходах от 0 до 1200 мкл / мин из-за интеграции алюминиевого цилиндра (данные для более высоких скоростей потока для нашего ледового клапана теперь показаны на рис.4. Таким образом, наш ледяной клапан с улучшенной структурой теплопроводности демонстрирует более высокую скорость отклика даже по сравнению с традиционным ледяным клапаном, изготовленным из более эффективного материала.
Рис. 4. Время охлаждения (в секундах), прогнозируемое с помощью модели COMSOL, необходимое для того, чтобы ледяной клапан достиг 0 ° C при различных расходах как для традиционного ледяного клапана (данные выделены черным цветом, толщина стекла 0,5 мм), так и ледяной клапан с улучшенной структурой теплопроводности, разработанный в данном исследовании (данные выделены красным цветом).Традиционный ледяной клапан показывает значительное увеличение времени охлаждения по сравнению с расходом. При этом время охлаждения клапана с повышенной теплопроводностью значительно меньше. Это показывает более высокую скорость охлаждения нашего клапана, чем у традиционных ледяных клапанов.
При любом заданном расходе и при достаточном времени модель COMSOL показывает, что поток внутри канала достигает постоянной температуры. Равновесная температура при каждой скорости потока показана на рис. 5 как с традиционным, так и с нашим ледяным клапаном.В каждом случае температуру измеряли через 30 секунд, однако, когда скорость потока составляла 0 мкл / мин, температура все еще снижалась в момент времени 30 секунд, поэтому равновесная температура может быть ниже. Данные на рис. 5 показывают, что равновесная температура увеличивается с увеличением расхода, поскольку больше тепла забирается в канал потоком при более высоком расходе. Когда расход достигает определенного значения, равновесная температура никогда не достигает 0 ° C, что указывает на то, что поток никогда не замерзнет.Однако ледяной клапан с улучшенной структурой теплопроводности, предложенный в этом исследовании, может достигать значительно более низкой температуры (ниже -20 ° C) даже при высоких скоростях потока 1200 мкл / мин. Моделирование в COMSOL показывает, что ледяной клапан с улучшенной структурой теплопроводности демонстрирует лучшие характеристики при высоких расходах, чем традиционные ледяные клапаны, что подтверждается его эффективной работой при высоких расходах во время эксперимента.
Рис. 5. График, показывающий равновесную температуру, достигаемую флюидом внутри микрожидкостного канала при различных скоростях потока, как это предсказано нашей моделью COMSOL.В каждом случае температура измеряется через 30 секунд. Данные показаны как для традиционного ледяного клапана в стеклянном микрофлюидном устройстве с разной толщиной стекла (с разной толщиной: 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм), так и для нашего ледяного клапана со структурой повышенной теплопроводности. Температура увеличивается с увеличением скорости потока и толщины чипа. Когда расход увеличивается до определенного значения, температура достигает более 0 ° C, что означает, что клапан не может закрыться.Но в наших клапанах температура могла оставаться ниже 0 ° C. Таким образом, наш клапан имеет гораздо более широкий рабочий диапазон.
Конструкция этой платформы, в которой блок ТЕ является отдельным модулем от микрофлюидного устройства, увеличивает плотность интеграции ледяных клапанов. В традиционных ледяных клапанах блоки TE прикреплены к устройству, и поэтому размер блока TE ограничивает плотность интеграции. В нашей платформе холодная зона сосредоточена исключительно в зоне контакта с алюминиевым цилиндром и поэтому не ограничивается самим блоком TE.Таким образом, уменьшение размера алюминиевого цилиндра еще больше увеличит плотность интеграции. Наконец, улучшенные характеристики, демонстрируемые нашим ледяным клапаном, не зависят от материала, из которого изготовлено микрожидкостное устройство, поскольку теплопроводность сплава Al более чем в 100 раз выше, чем у наиболее часто используемых материалов для изготовления устройства (Таблица 1). .
Как заменить впускной клапан воды в льдогенераторе | Home Guides
Линия подачи воды в холодильник подключается к впускному клапану воды, установленному внутри нижней части холодильника.Линия подачи воды к льдогенератору присоединяется к клапану. Когда льдогенератору требуется вода, он посылает электрический сигнал на впускной клапан, чтобы открыть и позволить воде заполнить форму в льдогенераторе. Если вода больше не заполняет форму для льда или вы обнаружите лужу воды в задней части холодильника, впускной клапан может быть поврежден и его следует заменить.
Оттяните холодильник от стены так, чтобы можно было достать шнур питания. Вытяните шнур из розетки и продолжайте тянуть прибор с места установки, пока не получите доступ к задней части холодильника и водопроводу.
Перекройте кран подачи воды в холодильник. Приточный клапан подключается к стене за холодильником или под кухонной раковиной. Водопровод присоединяется к вентилю на стене или под раковиной и подключается к внешней задней части холодильника. Выключите клапан, повернув маленькую ручку клапана по часовой стрелке. Используйте разводной ключ, чтобы ослабить гайку, удерживающую линию подачи воды в холодильник. Поместите леску в ведро, чтобы собрать оставшуюся в ней воду.
Выкрутите винты, крепящие нижнюю панель доступа к днищу холодильника.Снимите панель, чтобы открыть впускной клапан синей воды.
Выкрутите два винта, крепящих кронштейн впускного клапана сбоку от холодильника. Вытяните кронштейн и клапан из холодильника, чтобы получить доступ к водопроводным и электрическим соединениям.
Возьмитесь за пластиковый жгут проводов и вытяните его из впускного клапана. Ваш впускной клапан может иметь два ремня, если у вас есть дозатор воды и льдогенератор. Жгуты проводов имеют разные размеры, поэтому их нельзя неправильно установить на новый клапан.
Надавите на хомут, окружающий выпускную линию воды на клапане. Вытяните трубопровод из клапана. В зависимости от конструкции холодильника у вас могут быть две линии отвода и еще одна линия подачи; каждая линия имеет разный размер, поэтому вы не можете поместить линии в неправильные отверстия при установке нового клапана.
Обрежьте примерно на 1/8 дюйма от конца линии, которую вы отсоединили от клапана. Используйте бритвенный нож, чтобы получить чистый и острый порез.
Вставьте водопровод во впускной клапан нового льдогенератора, пока не почувствуете легкий щелчок.Попытайтесь вытащить трубопровод из клапана, чтобы убедиться, что он зафиксирован на месте. Наденьте жгут проводов на клеммы впускного клапана.
Совместите отверстия в кронштейне впускного клапана с отверстиями для винтов на холодильнике. Используйте винты, которые вы вывернули из оригинального кронштейна клапана, чтобы закрепить новый впускной клапан.
Установите съемную панель на задней стороне холодильника. Подсоедините к холодильнику линию подачи воды. Задвиньте холодильник обратно в место установки, включите кран подачи воды и включите холодильник в розетку.
Ссылки
Биография писателя
Сесилия Харш профессионально пишет с 2009 года. В основном она пишет статьи о домашнем хозяйстве, здоровье и путешествиях для различных онлайн-изданий. Она имеет многолетний опыт работы в сфере домашнего благоустройства, уделяя особое внимание садоводству, а также имеет опыт групповых инструктажей. Харш получила лицензию сертифицированного помощника медсестры в 2004 году. Она училась в колледже округа Таррант и изучала английскую композицию.
Oatey® 39167 Выпускной клапан льдогенератора с низким содержанием свинца с молотком, CPVC
/ {{vm.product.unitOfMeasureDescription || vm.product.unitOfMeasureDisplay}}
Выберите параметры, чтобы получить полное описание продукта и информацию о покупке.
{{section.sectionName}}:
{{option.description}}
{{раздел.sectionName}} Выберите {{section.sectionName}}
.{{styleTrait.nameDisplay}} {{styleTrait.unselectedValue? «»: «Выбрать»}} {{styleTrait.unselectedValue? styleTrait.unselectedValue: styleTrait.nameDisplay}}
{{спецификация.nameDisplay}}
Характеристики
| {{attributeValue.valueDisplay}} {{$ last? »: ‘,’}} |
{{спецификация.nameDisplay}}
Делиться
Электронное письмо было успешно отправлено.Электронное письмо не было отправлено, проверьте данные формы.
×Ремонт водяного клапана ледогенератора
Большинство холодильников сегодня оснащены автоматическим льдогенератором. Водяной клапан, питающий ледогенератор, является ключевым компонентом системы производства льда, и это должно быть первое, что вы должны проверить, работает ли ледогенератор неустойчиво или ледогенератор перестает работать.
Когда ледогенератор требует льда, его выключатель замыкает электрическую цепь и подает питание на водяной клапан с электромагнитным управлением.Это позволяет воде течь через клапан в лоток для кубиков льда. Вода замораживается кубиками, и кубики сбрасываются в контейнер для льда.
Со временем с ледогенератором холодильника могут происходить странные вещи. Кубики могут быть небольшими или вместо отдельных кубиков может быть твердый кусок льда. Также возможно, что ледогенератор перестанет работать. Все это признаки неисправности водяного клапана.
Клапан снабжен сеткой на входе для удаления минералов и отложений из водопровода.Со временем минералы и отложения накапливаются на экране и ограничивают поток через клапан или даже полностью его блокируют. Минералы, которые проходят через сетку, могут вызвать заедание клапана в открытом положении, переполняя лоток для кубиков льда в процессе. Это обычная проблема в регионах с жесткой водой, но может случиться где угодно.
Другая неисправность, которая приведет к прекращению работы ледогенератора, — это обрыв обмотки катушки соленоида. Это называется открытой катушкой. Обмотка катушки создает магнитное поле, когда через нее проходит ток, и это магнитное поле открывает плунжерный клапан, который регулирует поток воды.Обрыв обмотки катушки прекращает прохождение тока, и это препятствует работе клапана.
Проверка и проверка
Клапан ледогенератора легко проверить и проверить. Сначала осторожно отодвиньте холодильник от стены и отключите его от сети. Отключите подачу воды в ледогенератор, закрыв запорный вентиль в медной ватерлинии, ведущей к вентилю ( Рис. 1 ). С помощью отвертки или гаечной отвертки снимите заднюю нижнюю панель доступа с задней части холодильника.
Затем снимите заливную трубку с водяного клапана.Используйте гаечный ключ, чтобы ослабить накидную гайку на латунном фитинге на впускной стороне клапана (вверху). Поместите емкость под клапан, чтобы собрать небольшое количество воды, которая вытечет из клапана и трубки.
Теперь используйте отвертку или гайку, чтобы вывернуть винт, крепящий монтажный кронштейн клапана к шкафу холодильника ( Рис. 2 ). Вытяните клапан из отсека и снимите трубку на выходе клапана. Затем снимите электрические контакты соленоида ( рис.3 ).
Для проверки электромагнитного клапана используйте мультиметр (также называемый вольт-омметром). Установите измеритель на шкалу RX-100. Коснитесь щупами каждой клеммы на катушке соленоида ( Рис. 4 ). Измеритель должен показывать от 200 до 500 Ом.
Если стрелка счетчика не двигается, катушка неисправна. Вы можете приобрести змеевик отдельно от клапана.Если нет, вам нужно будет заменить весь клапан. Клапан ледогенератора стоит от 30 до 50 долларов у производителя или дистрибьютора запчастей.
Если проверка змеевика прошла успешно, возможно, впускной фильтр забит. Чтобы очистить фильтр, сначала снимите большую латунную гайку на впускной стороне клапана. Затем осторожно подденьте экран небольшой отверткой. Очистите сетку старой зубной щеткой ( Рис. 5 ). Промойте фильтр, соберите клапан и установите его.
Перед установкой задней панели на холодильный шкаф протестируйте ледогенератор.Найдите утечки и затяните негерметичные соединения. При необходимости используйте тефлоновую ленту или аналогичный продукт для обеспечения плотного соединения. Откажитесь от первых образовавшихся кубиков льда, потому что они могут содержать осадок.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
запорный клапан воды для льдогенератора | Советы по ремонту бытовой техники
Льдогенераторы — это удобная техника для домовладельцев. Независимо от того, нужен ли вам лед для сохранения свежести продуктов в холодильнике или для утреннего ледяного кофе, они дают вам возможность получить доступ к кубикам одним нажатием кнопки. Но есть несколько компонентов, которые обеспечивают правильную работу ледогенератора, и если они выйдут из строя, это станет неприятностью.
У большинства домовладельцев есть холодильник со встроенной линией подачи воды для морозильной камеры и льдогенератора. Известно, что в прошлом автоматический льдогенератор доставлял неприятности домовладельцам. Однако у современных льдогенераторов меньше проблем, вызывающих утечки и другие головные боли.
Мы обнаружили, что подавляющее большинство домовладельцев, имеющих проблемы с ледогенератором, часто сталкиваются с проблемой водяного клапана. Если у вас возникли проблемы с водяным клапаном, вы можете самостоятельно диагностировать и отремонтировать неисправный льдогенератор.Поэтому, прежде чем звонить своему специалисту по ремонту в Юте, прочтите следующие советы по устранению неполадок.
Как работает ледогенератор
Когда вы меняете холодильник с воды на лед, выключатель внутри электрической цепи включает водяной клапан с электромагнитным управлением. Электромагнитный водяной клапан позволяет воде свободно проходить через клапан в лотки для кубиков льда. Когда вода замерзнет, лед будет сброшен в лоток, где его можно будет нарезать или протолкнуть целыми кубиками через систему в чашку.
Признаки проблемы с ледогенератором
Льдогенератор может начать подавать признаки необходимости обслуживания, когда вы видите кубики льда меньше среднего размера или лед с большим количеством инея на них. Иногда леску преграждает большой кусок льда. В других случаях вы можете заметить, что лед вообще не делается. Любой из этих симптомов свидетельствует о неисправности ледогенератора, а это значит, что пора устранить проблему и найти решение.
Неисправность водяного клапана
Большинство современных холодильников оснащены автоматическим льдогенератором.Водяной клапан, питающий автоматический ледогенератор, является основным компонентом системы производства льда. Это должно быть первое, что вы должны проверить, работает ли ледогенератор нестабильно или он перестает работать.
На водяном клапане есть небольшой экран, предназначенный для удаления минералов и отложений из воды. Если сетка клапана не очищена, это может вызвать накопление осадка и вызвать проблемы с пропусканием воды через клапан. Проблема со сломанным клапаном заключается в том, что он может пропускать слишком много воды, в результате чего льдогенератор переполняет лотки, что приводит к дополнительным каплям воды и замерзанию внутри машины.
Отключение водяного клапана
К холодильнику подсоединен водопровод с запорным клапаном, который можно использовать, чтобы перекрыть подачу воды в холодильник. Водопровод, подключенный к холодильнику, обычно находится под кухонной раковиной, в подвале или в шкафу рядом с холодильником.
Водопровод обычно представляет собой небольшой медный трубопровод с присоединенным к нему тройником. Как только вы найдете клапан, вы сможете перекрыть подачу холодной воды в холодильник.Выключив воду, вы можете отремонтировать морозильную камеру и льдогенератор по мере необходимости, прежде чем снова включить клапан и позволить воде снова течь в морозильную камеру.
Важно отметить, что водяной клапан может выйти из строя электрически или механически.
Проверить водяной клапан на отсутствие электрического тока
Чтобы проверить водяной клапан на предмет электрического сбоя, найдите клапан в нижней части холодильника. Вам нужно будет проверить целостность катушек электромагнитных клапанов с помощью цифрового или аналогового мультиметра.Вот пошаговое руководство по проверке водяного клапана на электрическую неисправность:
- Сначала отсоедините линию подачи воды от клапана.
- Установите мультиметр на R X 1 Ом.
- Поместите датчик на одну из клемм, а другой — на другую клемму.
Мультиметр должен отображать значение от 200 до 500 Ом. Счетчик с бесконечным сопротивлением Ом означает, что у клапана нет обрыва. В этом случае вам необходимо заменить компонент.
Проверить водяной клапан на отсутствие электрического тока
Отказ электричества можно определить путем поиска неисправностей в системе водоснабжения. Вот как:
- Отсоедините линию подачи воды от водяного клапана.
- Поставьте ведро под водопровод.
- Включите воду.
Если давление воды кажется слабым или неравномерным, проблема связана с подачей воды.
Поиск и устранение неисправностей льдогенератора
Некоторые домовладельцы считают, что жизнь без льдогенератора — не конец света.Независимо от того, решите ли вы, хотите ли вы, чтобы льдогенератор продолжал работать, есть некоторые вещи, о которых вам нужно знать при работе с льдогенератором. К холодильнику ведет небольшая трубка для создания холодной воды и льда. Если ваш льдогенератор вышел из строя, велика вероятность, что проблема связана с ватерлинией. Меньше всего домовладельцы хотят иметь дело с утечками воды, поскольку они могут превратиться из простого ремонта в масштабный ремонт, требующий устранения плесени, ремонта стен и многого другого. Не позволяйте льдогенератору превратиться в огромную проблему! Позвоните в iFiX заранее, чтобы диагностировать и решить проблему с льдогенератором.
Дополнительные проблемы с льдогенераторами
Помимо проблем с водопроводом и водяным клапаном, мы рекомендуем устранить следующие неисправности, прежде чем обращаться в ремонт:
- Рычаг управления вне положения
- Забит фильтр
- Конденсатор забит
Если все остальное не удается, обратитесь в iFiX, LLC
Льдогенераторы иногда бывают вспыльчивыми. Если вы воспользовались многими из вышеперечисленных решений, но у вас все еще возникают проблемы с льдогенератором, позвоните компании iFiX, LLC, чтобы мы могли навестить вас в Огдене, штат Юта, и прилегающих районах.Компания iFiX специализируется на предоставлении эффективных услуг по ремонту льдогенераторов. Если вы имеете дело с протекающим холодильником / морозильником или из-за проблем с образованием льда, позвоните в iFiX сегодня по телефону (801) 731-4349. Мы делаем все возможное, чтобы люди были счастливы, и мы здесь, чтобы помочь. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше!
Седельный клапан перехватывает воду и направляет ее в льдогенератор
В: Я разговаривал с соседом о подключении линии для производства льда, и он предложил использовать «седловой клапан» для этой работы.Что это такое и насколько сложно его установить?
A: Седельный клапан уникален тем, что он просто зажимает трубу, задерживает воду и отводит ее. Этот тип клапана идеально подходит для льдогенератора.
Сказав это, я не большой поклонник седельных клапанов, так как многие из них просто подвержены коррозии и протекают. Однако я знаю много людей, которые ими клянутся. Я бы предпочел установить новый «угловой» клапан с дополнительным штуцером для подачи воды, но в некоторых ситуациях вместо него требуется седловой клапан.
Вы хотите выбрать ближайшую к льдогенератору линию холодной воды, доступную для обслуживания в будущем. Найдите трубу (желательно медную), вокруг которой вы можете установить седловой клапан, но не выбирайте линию подачи к крану, так как они маленькие, а их стенки тонкие, что может привести к обрушению стен.
Выбрав место, очистите поверхность трубы, чтобы избавиться от коррозии или грязи, затем приготовьтесь зажать клапан.
Зажимная часть клапана состоит из двух металлических частей, которые имеют небольшой изгиб посередине, чтобы расположить между собой круглую трубу.Часть клапана в сборе прикреплена к одной стороне сэндвича зажима, и вы хотите убедиться, что клапан надежно прикреплен к зажиму. Если это не так, вы можете повернуть его по часовой стрелке, чтобы затянуть. Хомут крепится вокруг трубы двумя болтами, чтобы она не двигалась.
Если вы посмотрите под клапан, вы увидите очень острый конец. Это еще одна особенность седельного клапана, которая делает седловидный клапан уникальным: клапан пробивает трубу самостоятельно. Именно этот острый конец проделывает отверстие в трубе (в некоторых трубах, например, в железных, вы должны предварительно просверлить отверстие).
Поместите резиновую прокладку на точку самопрокалывания. Острие не должно выходить за пределы прокладки. Если это так, поверните ручку против часовой стрелки, чтобы отклонить острие.
Установите клапан на трубу; поместите нижнюю половину узла зажима на противоположную сторону трубы и установите болты, чтобы затянуть зажим вместе. Затягивайте зажим, пока прокладка не слегка сожмется, затем остановитесь. Вы хотите, чтобы зажим был тугим, чтобы он не двигался, но если вы затянете его слишком сильно, вы можете сломать его, так что будьте осторожны.
Теперь вы можете проткнуть трубу. Некоторые люди при этом оставляют воду включенной, но я предпочитаю ее выключить. Если вы хотите его надеть, из вас будет вытекать небольшая вода, пока вы не отрегулируете клапан. Вероятно, безопаснее просто выключить его и не торопиться, чем сходить с ума из-за утечки. Выключить его можно прямо под раковиной на угловом вентиле.
Чтобы проткнуть трубу, поверните шток клапана по часовой стрелке. Вы почувствуете, как она упирается в трубу, и почувствуете сопротивление, когда она проникает через стенку трубы.
Включите воду и проверьте герметичность. Скорее всего, вам придется затянуть уплотнительную гайку (гайку прямо под рукояткой штока) или, возможно, даже затянуть зажим (не слишком сильно). Вы можете промыть клапан, подержав под ним горшок и открыв его.
Все, что осталось сделать, это подсоединить ¼-дюймовую линию к клапану и провести линию там, где она вам нужна. Вам нужно будет поместить металлическую втулку внутрь водопровода, а затем надеть на нее гайку и кольцо, чтобы предотвратить утечки.
Майк Климек — лицензированный подрядчик и владелец Las Vegas Handyman.Вопросы можно отправлять по электронной почте на адрес [email protected]. Или отправьте письмо по адресу 4710 W. Dewey Drive, No. 100, Las Vegas, NV 89118. Его веб-адрес: www.handymanoflasvegas.com.
Регулирующий запорный клапан антиобледенения
Запорный клапан, регулирующий давление антиобледенения, имеет пневматическое управление. Клапан обычно открыт с подпружиненной пружиной. Сжатый серво воздух подается к клапану от блока соленоидов, чтобы дать команду клапану на отключение или режим регулирования. Запорный клапан регулирования давления антиобледенения установлен на внешнем корпусе камеры сгорания в пределах третьей зоны двигателя.Запорный клапан регулирования давления имеет три режима работы — ОТКРЫТЫЙ, РЕГУЛИРУЮЩИЙ и ЗАКРЫТО. Когда регулирующий сервопорт и запорный сервопорт регулирующего запорного клапана антиобледенения сбрасываются или повышается давление путем отключения или подачи питания на соответствующий соленоид блока удаленных соленоидов, каждый из трех режимов работы осуществленный. При давлении на входе более 75 фунтов на кв. Дюйм и при нахождении запорного клапана регулирования давления в состоянии РЕГУЛИРОВКА давление на выходе из запорного клапана регулирования давления будет номинальным 75 фунтов на квадратный дюйм.
В случае, если предохранительный клапан антиобледенения не может регулировать воздух, подаваемый в гондолу, запорный клапан регулирования давления антиобледенения будет обеспечивать функцию регулирования по команде через управляющий вход от специального соленоида, расположенного на блок соленоидов во второй зоне.
Запорный клапан регулировки давления антиобледенения в основном изготавливается из Inconel 718 и 17-4PH. Узлы углеродного уплотнения и втулки используются для обеспечения надежной работы в условиях высоких температур.
ПРИМЕНЕНИЕ: Двигатели для коммерческих самолетов
ХАРАКТЕРИСТИКИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ:
• Устойчивость к высокому давлению и высокой температуре
• Выдерживает высокие уровни вибрации
• Хромированные поверхности отверстий в сочетании с угольными втулками и уплотнениями для повышения износостойкости
At Parker , наши знания в области пневматической подсистемы дополняют нашу топливную подсистему и возможности транспортировки жидкости в среде двигателя. Наши экономичные подсистемы и компоненты, доступные практически для любых спецификаций и приложений, хорошо зарекомендовали себя и надежны.
Разработанные для экстремальных условий эксплуатации двигателя, наши средства управления двигателем предлагают широкий спектр легко интегрированных и оптимизированных вариантов выбора с использованием передовых конструкций, материалов и технологий срабатывания.