Виды облегченных клапанов

Мощность, которую развивает двигатель, в значительной степени зависит от того, сколько воздуха он может втянуть. Чем больше рабочий объем двигателя, тем больше воздуха и тем больше топлива может сгореть. Теоретически, увеличение оборотов вдвое удваивает выходную мощность. То есть двигатель, который производит 400 лошадиных сил при 4500 об/мин, должен выдать 800 при 9000 оборотах.
Это звучит замечательно, но в реальных условиях двигатели не дышат со 100-процентной эффективностью при увеличении оборотов. Изгибы и повороты впускного коллектора, форма и объем каналов в головке цилиндров, препятствия и турбулентность, создаваемые ножками клапанов, а также форма камеры сгорания влияет на расход воздуха при увеличении оборотов. Объемная эффективность - это термин, который используется для описания взаимосвязи между тем, сколько воздуха теоретически может поместиться в цилиндрах двигателя и сколько воздуха он действительно всасывает. Модификации, которые увеличивают объемную эффективность при более высоких оборотах двигателя, увеличивают мощность. Это включает в себя все традиционные приемы производительности, такие как портирование головок цилиндров, увеличение подъема и продолжительности работы клапана с более широкофазным распредвалом, использование дросселя с большим диаметром или использование отдельного дросселя на цилиндр, которые пропускают больше воздуха в минуту, или даже переход к принудительной закачке воздуха под давлением (турбокомпрессор или нагнетатель).

Зачем нужны облегченные клапаны?

Облегченные клапаны
Клапаны играют решающую роль во всем этом, потому что клапаны - это дроссельная точка, после которой весь воздух, который поступает в двигатель и выходит из него, должен перемещаться по нему. Клапаны, которые увеличивают поток воздуха и позволяют двигателю раскручиватся выше, увеличивают объемный КПД и мощность. Еще одним преимуществом использования клапанов со стержнями меньшего диаметра является уменьшенный вес. Клапан со штоком меньшего размера обычно весит примерно на 8-10 процентов меньше, чем клапан со штоком стандартного размера. Более легкий клапан означает, что двигатель может набирать более высокие обороты без зависания клапана. Более легкий клапан также оказывает меньшую нагрузку на пружины клапана, коромысла, толкатели и кулачки распредвала. Впускные клапаны обычно тяжелее выпускных клапанов из-за их большего диаметра. Следовательно, вес впускных клапанов является более ограничивающим фактором для потенциала оборотов двигателя, чем выпускных клапанов. Даже облегчение на несколько граммов может сильно повлиять на двигатель, который работает на оборотах от 8500 до 9000 об/мин.

Полые клапаны

Полые клапаны
Поставщики облегченных клапанов сегодня убирают дополнительный вес с впускных и выпускных клапанов и предлагают клапаны с «полым штоком». Шток клапана просверливают. Сверление выполняется только в верхних 2/3 штока, где жесткость менее важна, чем площадь над головкой клапана. После того, как ствол высверлен клапан на 20-22% становится легче стандартного клапана. Сверление стержня клапана приносит в жертву некоторую прочность, поэтому можно использовать более прочный сплав, чтобы сохранить ту же прочность, что и раньше. Долговечность клапанов с полым штоком не является проблемой в безнаддувных двигателях. Но он не рекомендован для использования в двигателях с турбонаддувом.

Клапаны заполненные натрием

Шток заполненный натрием выдерживают более высокие температуры и обычно используются для выпускных клапанов. Натрий внутри штока клапана плавится и поглощает тепло от клапана. Это предотвращает прогорание тарелки. Тарелка в обычном клапане охлаждается на 75 процентов через седло клапана, а 25 процентов тепла уходит через шток. В выпускном клапане, заполненном натрием, 40 процентов охлаждения осуществляется через шток, поэтому клапан может выдерживать больше тепла. Информация взята с сайта don-avto-sale.ru
Клапаны заполненные натрием

Титановые клапаны

Титановые клапаны
Титановые клапаны являются самыми легкими из имеющихся клапанов и обычно весят примерно на 40 процентов меньше, чем клапаны из нержавеющей стали того же размера (с твердыми стержнями). Титановые клапаны отлично подходят для двигателей с высокой частотой вращения и позволяют использовать более агрессивные профили кулачков. Но титановые клапаны не для всех из-за их высокой цены. Титановые клапаны могут стоить от 80 до 85 долларов каждый, а набор изготовленных на заказ титановых клапанов может стоить от 90 до 100 долларов за штуку. Поскольку титановые клапаны очень дороги, многие титановые клапаны изготавливаются по индивидуальному заказу, а не производятся с учетом размеров для конкретных головок. Обычным сплавом, используемым для титановых клапанов, является 6242, сплав, который содержит 6 процентов алюминия, 4 процента циркония и 2 процента олова. Термическая обработка (закалка) определяет предел прочности и твердость металла.
Титановые клапаны
Штоки титановых клапанов часто имеют покрытие, для улучшения смазывающей способности и снижения риска истирания штока. Покрытия могут быть плазмораспылительным молибденом или аналогичным материалом, снижающим трение, или тонкопленочным покрытием, таким как алмазоподобный углерод, нитрид титана (TiN) или нитрид хрома (CrN), нанесенным путем физического или химического осаждения. Тонкопленочные покрытия легче, чем напыляемые, до 4 грамм и не сильно меняют допуски. Твердые тонкопленочные покрытия, такие как алмазоподобный углерод, имеют толщину всего 20 микрон, но при этом чрезвычайно долговечны. Некоторые производители используют «изотропный» процесс обработки своих титановых клапанов. Клапаны помещены в вибрационную машину, заполненную керамическими гранулами и жидкостью. Когда машина включена, керамические гранулы скрабируют и полируют поверхность клапанов, создавая ненаправленную обработку поверхности, которая, как сообщается, не имеет микроскопических пиков. Обработка, которая занимает около 10 часов, снижает трение, помогает клапанам работать на 20 процентов холоднее и повышает долговечность. Как бы ни был хорош титан, с этим конкретным металлом есть некоторые компромиссы. Титановые клапаны не выделяют тепло так же быстро, как клапаны из нержавеющей стали, поэтому клапаны имеют тенденцию к перегреву. Поэтому многие производители двигателей используют седла клапанов из бериллиевой меди с титановыми клапанами (как впускными, так и выпускными). Бериллиево-медные седла имеют желтый или золотой внешний вид и обычно содержат около 2 процентов бериллия (хотя некоторые сплавы содержат только 0,2-0,6 процента бериллия). Сплав проводит тепло лучше, чем стальные сплавы или чугун, прочность на растяжение похожа на чугун. Но бериллий является токсичным металлом, поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы избежать вдыхания пыли при обработке.

Какой клапан выбрать

Для двигателя не превышающего 5500 оборотов в минуту, более легкие клапаны, будут пустой тратой денег. Современные полые клапаны из нержавеющей стали даже чуть легче титановых клапанов при гораздо меньшей стоимости и не требуют каких-либо изменений в седлах клапанов. Они обеспечат наилучшее сочетание экономии веса, долговечности и стоимости.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


Лада Гранта диагностический разъем где находится

Диагностический разъем автомобиля предназначен для скоростного обмена данными с устройствами диагностики, что позволяет считывать и стирать коды ошибок, корректировать некоторые предустановки в RAM и считывать текущее значение параметров датчиков уст...

Двигатели с гильзами

Гильза представлена в виде съёмной вставки в блок цилиндров двигателя. Иными словами – это своеобразные стенки блока цилиндра, поскольку поршень движется именно в ней. Рабочий объём цилиндра напрямую зависит от объёма гильзы. Гильзование блока цилинд...

Какое масло заливать в двигатель на зиму

Если двигатель является сердцем вашего автомобиля, масло является его жизненной силой. Особенно зимой. Однозначные низкие температуры могут привести к тому, что ваше моторное масло сильно загустеет, что может негативно повлиять на ваш двигатель холод...

Устройство и функция выхлопной системы автомобиля

Выхлопная система предназначена для удаления отработавших газов из цилиндров двигателя, снижает уровень шума и выпускает выхлопные газы в подходящей точке транспортного средства что бы не они не попадали в салон к пассажирам. ...

История автомобильных ремней безопасности

Несмотря на то, что ремни безопасности являются стандартом в современных автомобилях, это относительно новое изобретение. Впервые спроектированные Эдвардом Калгором в середине 19-го века, ремни безопасности предназначались только для подстраховки люд...

Устройство топливораздаточного оборудования

ТРК используются для перекачки жидкого топлива, такого как бензин, дизельное топливо, масло или керосин, в транспортное средство, самолет, резервуар или переносной контейнер. Распределители газообразного топлива могут заправляться транспортными средс...

DCT HONDA - как это работает

Производители вкладывают астрономические суммы в чемпионаты по автогонкам. Их работа помогает им развивать технологические достижения, которые затем передаются на стандартные автомобили. Хонда не является исключением из правил и обычно не следует за...

ДАК Дифференциал автоматический Красикова отзывы

Купил 2 ДАК5 на перед и зад Тойоты Хайлюкс Сурф весной 2013г. Поставил ближе к лету один в задний мост. Обкатал с присадкой молибденовой (как рекомендовано) 1000 км, съездив в щадящем режиме по асфальту в другой город и обратно. ...