Клапаны

Материалы. Клапаны двигателей внутреннего сго­рания работают в исключительно трудных условиях. Они непрерывно совершают возвратно-поступательное движение в направляющих втулках. Плотное прилегание клапана к седлу обеспечивается пружинами. Во время сгорания горючей смеси клапаны подвергаются дейст­вию высоких температур и давлений. Средняя температу­ра работы клапана между 650—750°С По этой причине седла выпускных клапанов, подверженные действию горячих продуктов сгорания, час­то изготовляются в виде колец из специальных легированных жаростойких чугунов. После установки седла шлифуются и притираются совместно с кла­панами.

Для клапанов используется всегда жаростойкая (чаше всего хромистая) сталь, содер­жащая 8 - 15% Сг, 2-3% Si, 0,45% С. Некоторые заводы для повышения долговечности клапанов применяют диффу­зионное алитирование или на­плавку головок клапанов твер­дыми сплавами.

Причины коррозии. Клапаны и седла клапанов подверга­ются износу в результате ударов головки клапана о седло, повторяющихся с большой частотой, коррозионному действию агрессивных отработавших газов при повышенной температу­ре, а также эрозионному действию струи газа и продуктов неполного сгорания топлива. После некоторого периода рабо­ты седло покрывается нагаром, который под влиянием высокой температуры накаляется, что приводит к выжиганию опорной поверхности клапана и потере герметичности. Негерметичность клапанов, в свою очередь, приводит к нарушениям в работе' двигателя, к которым относятся затрудненный запуск, умень­шение мощности и др. При этом через образовавшиеся щели под высоким давлением проходит струя горячих рабочих га зов, сильно нагревающих головку клапана. Вследствие такого нагрева края головки подплавляются и клапан разрушается. С течением времени материал клапана может настолько сни­зить свою прочность в результате выгорания некоторых компонентов сплава, что возможен даже отрыв головки от стер­жня клапана. Следует отметить, что выпускные клапаны и сед­ла изнашиваются гораздо быстрее впускных, так как их розия развивается интенсивнее.

На интенсивность износа седел клапанов влияет также став всасываемой в цилиндры смеси. Если смесь слишком бедна, то сгорание происходит при более высокой температуре и коррозионное действие отработавших газов оказывается силь­нее. Когда смесь слишком богата, сгорание идет медленнее и при более низкой температуре. Несгоревшие тяжелые фракции топлива ускоряют осаждение слоя нагара, коррознонно- агрессивного к материалу клапана.

Коррозионные процессы на клапанах и седлах интенсифицируются в большой степени в период длительных простоев двигателя, незащищенного от коррозии. Оставшиеся в цилин­драх топливо и отработавшие газы образуют электрохимическую коррозионную среду, повреждающую клапаны, направляющие втулки и другие детали.

Профилактические меры. Износ и коррозию клапанов экс­плуатационники полностью предотвратить не могут. В извест­ной степени можно уменьшить износ регулировкой клапанов и состава горючей смеси.

Эти работы позволят значительно сократить изнашивание клапанов и седел. При длительном хранении автомобиля дви­гатель следует предохранить от коррозии