Клапанная пружина

Клапанная пружина предназначена для замыкания кинематической связи системы кулачок распределительного вала — клапан в процессе его перемещения, а также для удерживания клапана в закрытом положении при превышении силы давления в трубопроводе над силой давлением в цилиндре. Она работает в условиях резко меняющихся динамических нагрузок.

Материалом для изготовления пружин является пружинная сталь. Пружину подвергают закалке и среднему отпуску. Концевые витки пружин шлифуют для получения плоской кольцевой опорной поверхности. Для повышения усталостной прочности пружины обрабатывают стальной дробью, а для защиты от коррозии пружину оксидируют, оцинковывают или кадмируют.

Шаг витка цилиндрической пружины обычно делают постоянным по всей длине. Для уменьшения склонности к возникновению резонанса пружину делают с переменным шагом или конической.

Использование двух пружин в клапанном узле позволяет уменьшить габариты клапанного узла и повысить долговечность пружин. Для предотвращения попадания витков одной пружины между витками другой внутренняя и наружная пружины должны иметь противоположные направления или различные углы навивки.

Чтобы повысить долговечность опорной поверхности головки блока цилиндров, под пружину устанавливают стальную штампованную тарелку.

Направляющая втулка обеспечивает поступательное перемещение клапана и отвод теплоты от стержня клапана. Для фиксации в головке цилиндров втулки выполняют с выточкой под пружинное стопорное кольцо, с заплечиками или с наружным конусом. Втулку изготовляют из антифрикционных серых чугунов, бронзы, спекаемой хромистой или хромони-келевой керамики. Для повышения износостойкости и антифрикционных свойств керамические втулки, пористая структура которых позволяет хорошо удерживать смазку, сульфидируют и гра-фитизируют в масле.

Зазор между направляющей втулкой и стержнем клапана для впускных клапанов устанавливают меньше, чем для выпускных, из-за разной температуры нагрева.

Клапан с пружиной крепятся опорной тарелкой и двумя разрезными сухарями 2 с углом конуса 10... 15°.

В верхней части стержня клапана для установки сухарей делают специальные выточки: цилиндрическую с галтелями, с одним или двумя поясками или коническую.

Поворотный механизм клапана используется для увеличения долговечности и надежности работы фасок в сопряжении клапан-седло головка клапана. Конструктивно он может быть выполнен в виде обоймы, на которую опирается пружина, или дополнительной конической втулки. Обойма вращается за счет перекатывания шариков в наклонных углублениях из-за изменения сил, вызывающих перемещение клапана. Втулка нижним торпом опирается на днище тарелки по небольшой площади. В определенные моменты времени, когда суммарная сила, действующая вдоль оси клапана, невелика и сила трения в плоскости контакта мала, вибрация двигателя вызывает колебания втулки, отрывает ее от тарелки и поворачивает вместе с клапаном.