Клапана для чего регулируют: Регулирующий клапан — Википедия – 403 — Доступ запрещён

Регулирующий клапан — Википедия

Современный регулирующий клапан с электрическим приводом.

Регулирующий клапан — один из конструктивных видов регулирующей трубопроводной арматуры. Это наиболее часто применяющийся тип регулирующей арматуры как для непрерывного (аналогового), так и для дискретного регулирования расхода и давления. Выполнение этой задачи регулирующие клапаны осуществляют за счёт изменения расхода среды через своё проходное сечение^[1].  Материал изготовления регулирующих клапанов зависит напрямую от типа рабочей среды, с которой клапан будет иметь контакт.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации применяются различные виды управления регулирующей арматурой, чаще всего при этом используются специальные приводы и управление с помощью промышленных микроконтроллеров по команде от датчиков, фиксирующих параметры среды в трубопроводе. Используются электрические, пневматические, гидравлические и электромагнитные приводы для регулирующих клапанов. В современной промышленности уже редко, но все же встречается, основной способ управления регуляторами в прошлом — ручное управление

[2].

Проходной запорно-регулирующий клапан с электрическим приводом.

Также применяются запорно-регулирующие клапаны, с помощью этих устройств осуществляется как регулирование по заданной характеристике, так и уплотнение затвора по нормам герметичности для запорной арматуры, что обеспечивается специальной конструкцией

плунжера, имеющего профильную часть для регулирования, а также уплотнительную поверхность для плотного контакта с седлом в положении «закрыто».

Для присоединения регулирующих клапанов к трубопроводам применяются все известные способы (фланцевый, муфтовый, штуцерный, цапковый, приваркой), но приварка к трубопроводу используется только для клапанов, изготовленных из сталей.

Большинство из регулирующих клапанов весьма схожи по конструкции с запорными клапанами, но есть и свои специфические виды.

По направлению потока рабочей среды регулирующие клапаны делятся на:

• проходные — такие клапаны устанавливаются на прямых участках трубопровода, в них направление потока рабочей среды не изменяется;
• угловые — меняют направление потока на 90°;
• трехходовые (смесительные) — имеют три патрубка для присоединения к трубопроводу (два входных и один выходной) для смешивания двух потоков сред с различными параметрами в один. В сантехнике такое устройство имеет название смеситель.

Основные различия регулирующих клапанов заключаются в конструкциях регулирующих органов^[1][3].

На поясняющем рисунке справа изображен простейший проходной односедёльный регулирующий клапан в разрезе. Где:

• B — корпус арматуры;
• F — фланец для присоединения арматуры к трубопроводу.
• P — узел уплотнения, обеспечивающий герметичность арматуры по отношению к внешней среде;
• S — шток арматуры, передающий поступательное усилие от механизированного или ручного привода затвору, состоящему из плунжера и седла;
• T — плунжер, своим профилем определяет характеристику регулирования арматуры;
• V — седло арматуры, элемент, обеспечивающий посадку плунжера в крайнем закрытом положении.

Усилие от привода с помощью штока передается на затвор, состоящий из плунжера и седла. Плунжер перекрывает часть проходного сечения, что приводит к уменьшению расхода через клапан. Согласно закону Бернулли при этом увеличивается скорость потока среды, а статическое давление в трубе падает. При полном закрытии плунжер садится в седло, поток перекрывается, и, если затвор будет полностью герметичен, давление после клапана будет равно нулю

[1].

Односедёльные и двухседёльные[править | править код]

В седёльных клапанах подвижным элементом служит плунжер, который может быть игольчатым, стержневым или тарельчатым. Плунжер перемещается перпендикулярно оси потока среды через седло (или сёдла), изменяя проходное сечение. Наиболее часто встречаемые — двухседёльные клапаны, так как их затвор хорошо уравновешен, что позволяет их применять для непрерывного регулирования давления до 6,3 МПа в трубопроводах диаметром до 300 мм, при этом используя исполнительные механизмы меньшей мощности, чем односедёльные. Односедёльные клапаны применяются чаще всего для небольших диаметров прохода из-за своего неуравновешенного плунжера. Также преимущество двухседёльных клапанов состоит в том, что такой конструкцией гораздо легче обеспечить требуемую для

запорно-регулирующей арматуры герметичность с помощью плунжера, имеющего специальный регулирующий профиль для контакта с одним седлом, а для посадки в другое седло — уплотнительную поверхность для более плотного контакта^[1][3].

Клеточные[править | править код]

Затвор клеточных клапанов выполняется в виде полого цилиндра, который перемещается внутри клетки, являющейся направляющим устройством и, одновременно, седлом в корпусе. В клетке имеются радиальные отверстия (перфорация), позволяющие регулировать расход среды. Ранее такие клапаны назывались поршневыми перфорированными. Клеточные клапаны за счёт своей конструкции позволяют снизить шум, вибрацию и кавитацию при работе арматуры

[1]^[3].

Мембранные[править | править код]

В клапанах этого типа используются встроенные или вынесенные мембранные пневмо- или гидроприводы. В случае встроенного привода расход рабочей среды напрямую изменяется за счёт перекрытия прохода в седле гибкой мембраной из резины, фторопласта или полиэтилена, на которую воздействует давление управляющей среды. Если привод вынесен, то перестановочное усилие передаётся через мембрану на опору штока клапана, а через него на регулирующий орган; когда давление управляющей среды сбрасывается, пружина возвращает мембрану в начальное положение. Чтобы усилия от среды и сила трения в направляющих и уплотнении не приводили к снижению точности работы клапана, в такой арматуре часто используются дополнительные устройства —

позиционеры, контролирующие положение штока. Мембранные клапаны могут быть как одно-, так и двухседёльные. Основным достоинством таких клапанов является высокая герметичность подвижного соединения и коррозионная стойкость материалов, из которых изготавливаются мембраны, что позволяет обеспечить хорошую защиту внутренних поверхностей арматуры от воздействия рабочих сред, которые могут быть агрессивными ^[1][3][2].

Золотниковые[править | править код]

В этих устройствах регулирование расхода среды происходит при повороте золотника на необходимый угол, в отличие от других клапанов с поступательным движением штока или мембраны. Такие клапаны применяются, как правило, в энергетике и имеют альтернативное название «регулирующий кран», так как по принципу действия принадлежат к кранам

[1]^[3].

1. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7} Поговорим об арматуре. Р.Ф.Усватов-Усыскин — М.: Vitex, 2005.
2. ↑ ^{1 2} Трубопроводная арматура с автоматическим управлением. Справочник. Под общей редакцией С.И.Косых. — Л.: Машиностроение, 1982.
3. ↑ ^{1 2 3 4 5} Трубопроводная арматура. Справочное пособие. Д.Ф.Гуревич — Л.: Машиностроение, 1981.

Для чего регулируют клапана

С необходимостью регулировки клапанов периодически сталкиваются все владельцы автомобилей без гидрокомпенсатора.

Этот механизм (гидрокомпенсатор) имеется на всех современных автомобилях, но если у вас его нет, то придется регулировать тепловой зазор клапанного механизма «в рукопашную».
Если регулировкой пренебрегать, то с течением времени клапана начинают стучать, причем стук этот будет усиливаться с количеством пройденных километров.
Стучать будет как на холодном моторе, так и на прогретом.
Естественно, что это существенно снизит ресурс как самого клапанного механизма, так и двигателя автомобиля в целом, поскольку от исправности элементов поршневой группы зависит работоспособность всех узлов силового агрегата.

Кроме стука в двигателе, невыставленный или неправильно выставленный зазор клапанов может повлечь и появление такой неприятности, как прострелы в глушителе.

Обычно хлопки начинают проявляться на прогретом моторе, сначала при работе ДВС под нагрузкой, а затем, с усилением неисправности, и при работе мотора на холостых оборотах.
Это связано с тем, неправильный тепловой зазор на такте сжатия не позволяет клапану закрыться полностью, что нарушает герметичность камеры сгорания.
В следствие этого, часть топливного заряда может попадать в выпускной коллектор и воспламеняться там.
Решить проблему может только регулировка клапанов и выставление правильного теплового зазора.

Отсутствие гидрокомпенсатора в моторе требует от автовладельца более внимательного отношения к своему автомобилю, поскольку периодичность проведения работ по регулировке клапанов определяется не производителем, а эмпирически, в процессе эксплуатации.

Проще говоря, появление шума при работе двигателя говорит о том, что пора регулировать клапаны пришла.

На автомобилях отечественного производства это случается примерно через 25-30 тысяч километров пробега.
На импортных машинах, где выставленный клапанный зазор в моторе ведет себя более стабильно, в два раза реже, примерно через 60-70 тыс.км пробега.
Однако, принимая во внимание, что иномарки без гидрокомпенсатора, это, как правило, сильно не новые автомобили в возрасте, то и необходимость в регулировке теплового зазора у них может возникать чаще, примерно, как у отечественных машин, плюс минус 5-10 тыс. км. пробега.

Специфика клапанного механизма при регулировке теплового зазора потребует определенных знаний и специальных инструментов, поэтому весь процесс лучше доверить профессионалам автосервиса.

Так, например, при выставлении зазоров необходимо учитывать тип ДВС.
Это касается соблюдения температуры двигателя, при которой регулировка клапанного зазора будет максимально точной.
Эти данные можно найти в руководстве автопроизводителя по ремонту конкретного мотора.
Чаще всего «регулировочная» температура это 20-25 градусов. Если температура будет выше предписанной, то отрегулировать клапана правильно без корректировки не получиться.

Измерение зазора производится специальным щупом под винтом регулировки, причем таких щупов может понадобиться несколько, чтобы исключить погрешность.

Следует иметь ввиду, что с первого раза выставить идеальный зазор технически невозможно.
Это связано с тем, что после фиксации зазора контргайкой, его величина неизбежно сбивается. Опытный мастер сделает нужную поправку на выявленную погрешность затяжки и немного увеличит зазор.

Уменьшать зазоры не рекомендуется, поскольку регулировка проводится на не прогретом, не работающем двигателе.
После пуска мотора и прогрева всех элементов ЦПГ, клапанный тепловой зазор станет меньше.
Умышленное уменьшение теплового зазора для снижения шумности мотора в дальнейшем повлечет негативные последствия в виде перегрева и прогара клапана, износа кулачков распредвала.

Производить регулировку клапанов на моторах с регулировочными шайбами несколько проще, но и здесь потребуется опыт подобных работ и опять же специальный инструмент.

Также будет важным соблюдение рекомендованной производителем температуры двигателя и точность измерений.
Их нужно делать дважды, до и после полного оборота распредвала. Размеры должны совпасть, в противном случае регулировку и замеры необходимо сделать заново.

Сколько это стоит? Цены на такие работы вполне лояльны. Позвоните нам и убедитесь сами!

Наименование	Двигатель	Отечественные	Иномарки
Поиск неисправности двигателя руб/час	от	1000	1250
Башмак цепи (замена)	от	1000	норматив
Блок цилиндров (расточка)	от	2700	2700
Вкладыши (замена)	от	5000	норматив
Гидрокомпенсаторы (замена) 16 клапанов	16 клапанов	от	2500	норматив
Гидрокомпенсаторы (замена) 8 клапанов	8 клапанов	от	1900	норматив
Гидротолкатели клапанов (замена) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Гидротолкатели клапанов (замена) однорядный	однорядный	от	3000	норматив
Гидротолкатели клапанов (замена) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив
Головка блока (ремонт) со с/у однорядный	от	6000	7000
Головка блока (с/у) однорядный	от	4000	5000
Крышка постелей распредвала (склейка) с/у	от	3200	5000
Группа цилиндро-поршневая (замена)	от	5000	норматив
Двигатель (с/у)	от	4000	6000
Двигатель V-образный (ремонт) капитальный со с/у	V-образный	от	—	25000
Двигатель однорядный (ремонт) капитальный со с/у	однорядный	от	18000	24000
Двигатель оппозитный (ремонт) капитальный со с/у	оппозитный	от	—	норматив
Зажигание (установка) момента	от	450	650
Защита двигателя (монтаж)	от	400	400
Защита двигателя (с/у)	от	130	130
Карбюратор (замена с регулировкой)	от	550	норматив
Карбюратор (ремонт со с/у)	от	1000	норматив
Клапан (притирка) за 1 шт	от	300	500
Клапана (регулировка) зазоров 16 клапанов	16 клапанов	от	1800	2200
Клапана (регулировка) зазоров 8 клапанов	8 клапанов	от	1100	1200
Коленвал (шлифовка)	от	1800	1800
Коллектор впускной (с/у)	от	1800	норматив
Колпачки маслосъемные (замена) 16 клапанов	16 клапанов	от	3500	норматив
Колпачки маслосъемные (замена) 8 клапанов	8 клапанов	от	2500	норматив
Кольца компрессионные (замена) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Кольца компрессионные (замена) однорядный	однорядный	от	10000	15000
Кольца компрессионные (замена) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив
Кронштейн генератора (замена)	от	650	850
Крышка клапанная (с/у)	от	550	600
Масленный насос (с/у) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Масленный насос (с/у) однорядный	однорядный	от	1100	1400
Масленный насос (с/у) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив
Масло+фильтр в двигателе без промывки (замена)	от	400	400
Масло+фильтр в двигателе с промывкой (замена)	от	450	450
Маслоприемник (замена)	от	1100	1300
Натяжитель цепи (замена)	от	1000	норматив
Подушка двигателя задняя (замена)	от	350	600
Подушка двигателя левая (замена)	от	400	700
Подушка двигателя передняя (замена)	от	350	700
Подушка двигателя правая (замена)	от	400	700
Прокладка головки блока (замена) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Прокладка головки блока (замена) однорядный	однорядный	от	3800	норматив
Прокладка головки блока (замена) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив
Прокладка клапанной крышки (замена) с чиской герметика	650	800
Прокладка клапанной крышки (замена)	от	550	600
Прокладка поддона картера (замена)	от	1100	1500
Распред. вал с регулировкой клапанов (с/у) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Распред. вал с регулировкой клапанов (с/у) однорядный	однорядный	от	1100	3500
Распред. Вал с регулировкой клапанов (с/у) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив
Ремень генератора (замена)	от	350	650
Ремень генератора (регулировка)	от	100	100
Ремень ГРМ (замена) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Ремень ГРМ (замена) однорядный 16 клапанов	однорядный	от	1500	норматив
Ремень ГРМ (замена) однорядный 8 клапанов	однорядный	от	950	норматив
Ремень ГРМ (замена) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив
Ремень кондиционера (замена)	от	350	650
Ремень приводной (замена)	от	550	650
Ролик натяжителя ремня ГРМ (замена) однорядный 16 клапанов	от	1500	норматив
Ролик натяжителя ремня ГРМ (замена) однорядный 8 клапанов	от	750	норматив
Ролик приводного ремня (замена)	от	650	650
Сальник коленвала задний (замена) при снятой коробке	от	200	250
Сальник коленвала задний (замена) со снятием коробки	от	2100	3700
Сальник коленвала передний (замена) при снятом ГРМ 16 клапанов	от	250	350
Сальник коленвала передний (замена) при снятом ГРМ 8 клапанов	от	250	350
Сальник коленвала передний (замена) со снятием ГРМ 16 клапанов	от	1700	норматив
Сальник коленвала передний (замена) со снятием ГРМ 8 клапанов	от	850	норматив
Сальник распредвала (замена)	от	750	норматив
Свечи (замена) комплект 4 шт	от	350	400
Свечи накала (замена)	от	норматив	норматив
Седло клапана (замена)	от	550	норматив
Турбина (ремонт)	от	норматив	норматив
Турбина (с/у)	от	норматив	норматив
Успокоитель цепи (замена)	от	1000	норматив
Фильтр маслянный (замена)	от	150	150
Цепь ГРМ (замена) V-образный	V-образный	от	—	норматив
Цепь ГРМ (замена) однорядный	однорядный	от	1500	4000
Цепь ГРМ (замена) оппозитный	оппозитный	от	—	норматив

*Представленные цены являются ознакомительными, действительны на 10.06.2018 г. и могут быть изменены без предварительного уведомления. Не является публичной офертой.

В головке блока цилиндров двигателя находится механизм газораспределения, отвечающий за попадание топливной смеси в камеры сгорания и отвода из них отработанных газов. Регулировка клапанов позволяет поддерживать этот механизм в работоспособном состоянии, что положительно влияет на работу мотора и срок его службы. Регулировка необходима для двигателей всех типов, не оснащённых гидрокомпенсаторами.

Зачем нужны клапаны

Задача газораспределительного механизма — «загнать» в камеру сгорания как можно больше топливной смеси и максимально эффективно удалить из неё отработанные газы в выхлопную систему. Именно эту задачу и выполняют клапаны, обеспечивающие работу двигателя на тактах впуска и выпуска.

В ГБЦ установлены клапаны двух видов:

впускные. Отвечают за попадание в цилиндры газовоздушной смеси; выпускные, отвечающие за своевременное удаление продуктов горения топлива.

Клапанным механизмом оснащается каждый цилиндр двигателя, и, в зависимости от используемой конфигурации, их количество составляет от 2 до 5.

Двухклапанная система используется на моторах старого типа, и состоит из 1 впускного и 1 выпускного клапана. Четырехклапанная система пользуется наибольшей популярностью, и ею оснащаются практически все современные моторы. В ней клапана работают попарно. Пятиклапанная система встречается на отдельных моделях двигателей Audi, и не пользуется успехом. Причина этого кроется в высокой сложности газораспределительного механизма и практическом отсутствии преимуществ перед стандартным четырехклапанным мотором.

Поскольку в исправном двигателе во время работы создаётся давление свыше 10 атмосфер, проблема с отведением отработанных газов практически отсутствует — при таком давлении достаточно даже небольшого отверстия для их выхода. Именно по этой причине диаметр выпускных клапанов существенно меньше, чем впускных. От количества попавшей в цилиндр топливной смеси зависит мощность двигателя, для чего автопроизводителями и была разработана многоклапанная система, позволяющая увеличить пропускную способность механизма ГРМ.

Что будет, если клапаны не регулировать

Регулировка клапанов двигателя заключается в установке необходимого зазора между самим клапаном и кулачком распределительного вала. Одно из основных физических свойств металла — при нагревании он расширяется, что приводит к уменьшению зазора между деталями. Этим свойством и объясняется «цоканье» непрогретого двигателя, исчезающее по мере его нагрева. Для каждого ДВС устанавливаются индивидуальные значения теплового зазора, узнать которые можно из руководства по эксплуатации.

Своевременная регулировка зазоров клапанов способствует стабильной работе двигателя:

При небольшом зазоре клапаны окажутся «зажатыми», вследствие чего каналы в головке блока не будут герметично закрыты. Это приводит к снижению компрессии, потере мощности двигателя и прогоранию клапана. В итоге автовладелец вынужден будет оплачивать дорогостоящие работы по ремонту ГБЦ. Увеличенный тепловой зазор станет причиной стука в двигателе. Недостаточно открывающиеся клапаны не в состоянии обеспечить должный уровень газообмена, что также является причиной снижения мощности двигателя. Постоянные удары кулачка распредвала по контактной площадке станут причиной появления на нём выработке. Итог: дорогостоящий ремонт головки и приобретение нового распредвала.

Среди любителей тюнинга моторов увеличение открытия клапанов является первоочередной задачей — для этого используются специальные распредвалы (спортивные) с удлинёнными кулачками. Но их установка может стать причиной довольно серьёзных проблем: низко опущенный клапан может столкнуться с поршнем в верхней его точке, и это в большинстве случаев становится причиной капитального ремонта двигателя.

Владельцы отечественных автомобилей вынуждены регулировать клапаны каждые 20–30 тысяч километров пробега. Регулировка ВАЗовских клапанов не отнимет много времени — довольно опытный автомеханик выполнит все работы в течение часа, с учётом времени, отводимого на охлаждение двигателя. Даже новичок, изучив подробное видео о регулировке, в состоянии выполнить работу в течение нескольких часов.

Периодичность регулировки для моторов иномарок составляет порядка 80–100 километров, и часто работы выполняются совместно с заменой ремня ГРМ. Необходимо регулярно проверять тепловые зазоры: это не только способствует стабильной работе мотора, но и поможет значительно продлить срок его службы. Неотрегулированные клапаны становятся причиной повышенной шумности двигателя, снижения его мощности, неустойчивой работы на низких или высоких оборотах, и со временем могут привести к более серьёзным неисправностям. Время, затрачиваемое на регулировку, значительно меньше времени, необходимого для проведения капитального ремонта мотора, и это одна из главных причин, почему стоит периодически регулировать тепловые зазоры клапанов.

Порядок проведения работ

Существует 2 способа регулировки зазоров, в зависимости от конструкции клапанного механизма:

При помощи регулировочных болтов. Обычно этот тип используется на старых двигателях с конфигурацией «2 клапана на цилиндр». При помощи металлических шайб — «пятаков». Этим способом регулируются клапаны практически всех современных моторов с конфигурацией «4 клапана на цилиндр» и выше.

Использование «пятаков» в механизме существенно увеличивает продолжительность работы клапанов без необходимости их регулировки. Основная причина замены шайб заключается в выработке, возникающей в месте контакта «пятака» с торцом клапана. Своевременная замена масла и использование высококачественных смазывающих материалов существенно увеличивает продолжительность работы ГБЦ, вне зависимости от её конфигурации.

Важно! Приступая к регулировке, следует приобрести новую прокладку клапанной крышки. Цена её довольно низкая, и можно купить сразу несколько — неопытные автомеханики при установке крышки часто повреждают прокладку.

Перед работами рекомендуется посмотреть видео по регулировке клапанов для конкретной модели двигателя. Для регулировки понадобится следующий инструмент:

щуп, позволяющий определить текущее значение зазора; комплекс ключей; отвёртка.

Порядок регулировки клапанов ВАЗовского двигателя идентичен практически для всех моделей: 4-2-1-3. Работы необходимо проводить только на холодном моторе: по мере его нагрева тепловые зазоры уменьшаются, и их регулировка на «горячую» приведёт к заклиниванию клапанов. Для каждого типа двигателя существует свой порядок регулировки клапанов, узнать который можно из инструкции по эксплуатации авто.

Для моторов, оснащённых регулировочными винтами, порядок работы следующий:

Выставить поршень цилиндра в верхней точке. Ослабить фиксирующую гайку. Покрутить регулировочный болт, выставляя требуемый зазор. Закрутить гайку.

Контрольный щуп должен проходить в зазор между клапаном и кулачком с незначительным усилием. Для регулировки зазора в моторах, оснащённых регулировочными шайбами, следует узнать текущее его значение, и затем установить шайбу необходимой толщины. Быстро и качественно отрегулировать клапана поможет сервис Uremont.com. Благодаря нам вы найдёте автомастерскую, выполняющую все виды работ оперативно, качественно и по доступной стоимости.

Попробуйте наш сервис по подбору СТО

Создание заявки абсолютно бесплатно и займет у вас не более 5 минут

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.

Р абота 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».

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 « гидро компенсаторами») 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.

Почему регулируют клапаны?

Силовой агрегат каждого автомобиля построен таким образом, что он имеет по два или более клапанов на цилиндр. Один (одни) из них впускает топливную смесь, когда второй, в свою очередь, производит выпуск отработанных газов. Поэтому они так и называются: впускной и выпускной клапаны. Механизм, приводящий в действие данные элементы двигателя внутреннего сгорания, называется газораспределительным или клапанным.

По достижении двигателем высоких температур, происходит нагрев деталей и их расширение. По законам физики, следовательно, должны строго определяться зазоры на холодном двигателе между деталями с учётом их дальнейшего увеличения в объёме.

Неправильно отрегулированные клапаны могут привести к тому, что силовой агрегат будет работать не на сто процентов своих возможностей, при этом ещё значительно снижая свой ресурс. Например, если выставленные зазоры слишком малы, тогда и клапаны будут подвержены постоянному подгоранию. В противном случае, когда зазоры слишком большие, а клапаны открываются не полностью, будет заметно значительное снижение мощности автомобиля, сопровождающееся характерным металлическим стуком в подкапотном пространстве.

Как часто нужно выполнять проверку клапанов?

Рекомендуемая проверка клапанов двигателя должна проводиться через каждые 25 000 – 30 000 километров. При необходимости нужно будет провести их регулировку. Сначала проверьте, остыл ли двигатель. Только после этого приступайте к проверке клапанов. Изначально в мёртвую точку сжатия установите поршень цилиндра. В таком положении клапаны будут закрыты. Далее отпустите контргайку на регулировочном болте либо винте. При помощи регулировочного болта настройте зазор и затяните гайку. После данной процедуры зазор может быть изменён. Поэтому будьте очень внимательны, проделывая эту операцию. Если плоскому щупу удаётся пройти в него с неким усилием, тогда настройка выполнена верно. Если же необходимо приложить большие усилия или щуп проскальзывает легко, тогда стоит продолжить регулировку.

Как будут работать клапаны при неправильно выставленном зазоре?

В таком случае, как было написано выше, функционирование клапанов будет нарушено. Клапаны будут либо открываться больше положенного, либо останутся в постоянно открытом положении, в результате чего цилиндр утратит свою герметичность.

Как избавиться от регулировки клапанов?

Вы никогда не задавали себе вопрос: «Почему на современных 16-клапанных двигателях нет необходимости проводить регулировку клапанов?» А потому, что в таких моторах вместо толкателей, за счёт которых кулачок распредвала толкает клапан, устанавливаются гидрокомпенсаторы. Они находят оптимальный зазор между собой и кулачками за счёт высокого давления моторного масла, в результате чего работа клапанов всегда происходит при оптимальных зазорах.

Хорошей новостью будет то, что гидрокомпенсаторы устанавливаются практически на каждый автомобиль, следовательно, о регулировке клапанов можно позабыть, если бы не одно НО! Данные элементы системы силового агрегата можно устанавливать только в те автомобили, в которых механизм газораспределения состоит из распределительного и коленчатого валов, клапанов и поршневой группы. Это, по сути, основная часть автомобиля.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Регулирующие клапаны – типы и сфера применения

Востребованный вид трубопроводной арматуры представляют регулирующие клапаны, которые отличаются нюансами конструкции и областью применения. Согласно положениям ГОСТ 24856-2014 они устанавливаются в трубопроводах разного назначения и служат для управления рабочей средой, обеспечивая изменение ее объема или проходного сечения. Используя клапаны, выполняют контроль давления и других параметров, обеспечивая эффективное регулирование технологических процессов.

Классификация и сфера применения клапанов

Согласно положениям ГОСТ 12893-2005 регулировочные клапаны классифицируют по нескольким параметрам. По способу движения рабочей среды различают следующие варианты арматуры:

• проходные, которые размещаются на прямых отрезках и позволяют сохранить прежнее направление транспортировки среды;
• угловые модели, изменяющие перемещение на 90°.

Проходной регулирующий клапанУгловой регулирующий клапан

Перемешивание двух вариантов рабочей среды с разными характеристиками происходит с помощью трехходовых моделей, которые комплектуются тремя патрубками.

Сырьем для производства регулировочных клапанов служат чугун, нержавеющая и легированная сталь, латунь и другие сплавы. Корпус изготавливают с помощью сварки, ковки, литья, штамповки и комбинированных методов. Выбор материалов определяет тип среды, с которой будет взаимодействовать арматура. Бытовые и промышленные клапаны устанавливают на трубопроводах, предназначенных для транспортировки:

• горячей и холодной воды;
• нефтепродуктов;
• воздуха;
• пара;
• химических составов в жидком и газообразном состоянии.

По способу управления клапаны бывают ручные и автоматические. Арматура первого типа предназначена для трубопроводов малого сечения и чаще всего используется для контроля технических параметров транспортируемых веществ в быту. На промышленных объектах востребованы автоматические клапаны, укомплектованные специальными датчиками. Средства измерения оценивают величину уровня давления и способствуют изменению потребляемого объема среды. Механизм перекрывания автоматического клапана приводится в движение с помощью привода, который бывает пневматическим, электрическим или гидравлическим.

Монтаж клапана на трубопроводе выполняется несколькими вариантами соединения. По способу фиксации арматуру разделяют на фланцевую, приварную, муфтовую и штуцерную. Разнообразие оборудования для регулировки давления и способов крепежа позволяет использовать клапаны при монтаже инженерных коммуникаций. Также они востребованы в газовой промышленности и применяются для контроля давления в трубопроводах на нефтеперерабатывающих предприятиях и на производстве химических веществ и продуктов питания.

Особенности конструкции и принцип действия регулирующих клапанов

Конструкция регулирующего клапана

Нюансы регулирующего устройства, которое применяется для контроля рабочей среды, определяются типом рабочего механизма и способом фиксации арматуры к бытовому или промышленному трубопроводу. Среднестатистический регулировочный клапан состоит из следующих элементов:

• корпуса;
• уплотнительного блока, который обеспечивает герметичность арматуры после установки и препятствует выходу рабочей среды;
• запорного узла;
• штока, соединяющего ручной или механический привод клапана с запорным механизмом;
• пропускного отверстия;
• деталей крепления, с помощью которых арматура для управления давлением и другими показателей закрепляется на трубопроводе.

Принцип функционирования арматуры, которая используется для контроля давления рабочей среды, заключается в уменьшении пропускного отверстия. Оно происходит с помощью запорного механизма, приходящего в движение благодаря приводу клапана. В результате объем транспортируемых продуктов уменьшается, а уровень давления падает.

При выборе арматуры, которая регулирует перемещение рабочей среды по трубам, нужно обращать внимание на следующие параметры оборудования:

• условный диаметр прохода;
• рабочее и пробное давление;
• пропускную способность.

К важным параметрам регулирующей арматуры относятся материалы, которые необходимы для изготовления оборудования, а также вид привода.

Разновидности регулирующих клапанов

По типу затворного механизма арматура для контроля давления в трубопроводе разделяется на следующие устройства:

Седельный клапанКлеточный клапанЗолотниковый клапанМембранный клапан

• Седельные. Функции рабочего элемента клапана выполняет плунжер, который по своей конструкции бывает тарельчатым, игольчатым или стержневым. Он передвигается через одно или два седла арматуры, уменьшая ее проходное сечение. Односедельные модели устанавливают на трубопроводы малого диаметра, а клапаны с двумя седлами востребованы на магистралях значительных размеров.
• Клеточные. При использовании арматуры контроль и регулировка давления в трубопроводе происходят за счет затвора, который имеет форму полого цилиндра с радиальной перфорацией. Он двигается по клетке, выполняющей функции направляющего элемента и пропускного узла. Благодаря нюансам конструкции клеточные клапаны отличаются малой вибрацией и небольшим уровнем шума.
• Золотниковые. Регулирование параметров транспортируемых веществ выполняется с помощью золотника, который поворачивается на определенный угол. Управление золотниковым арматурным устройством не требует больших усилий, поскольку транспортируемые жидкие и газообразные вещества почти не оказывают сопротивления при перемещении запорного механизма клапана. Однако такая арматура не в состоянии обеспечить полную герметичность, поэтому ее не следует устанавливать на магистралях высокого давления.
• Мембранные. Перекрытие сечения трубопровода в арматуре такого типа происходит с помощью мембраны, изготовленной из эластичной резины или фторопласта. Чтобы избежать погрешностей при регулировании мембранные клапаны комплектуются специальными элементами, которые обеспечивают контроль положения штока. Среди преимуществ арматуры выделяют устойчивость к коррозии и агрессивным средам, что позволяет ее использовать в нефтехимической промышленности. Мембранные клапаны выпускаются с гидравлическим или пневматическим приводом, который бывает встроенным или выносным.

Востребованы при монтаже трубопроводов разного назначения и запорно-регулирующие клапаны, которые помимо изменения расхода транспортируемых веществ позволяют полностью перекрывать их циркуляцию. Функции запорного устройства в арматуре выполняет плунжер. При контакте с седлом в полном объеме он обеспечивает герметичное отсечение, а при частичном — уменьшение проходного отверстия.

Пример маркировки регулирующих клапанов

Маркировка выпускаемых регулирующих клапанов выполняется согласно ГОСТ Р 52720-2007 и таблицам фигур, в которых представлены данные об обозначениях по типу арматуры и ее конструктивным нюансам. Кроме того, в нормативной документации указаны материал, используемый для производства корпуса и уплотняющих элементов.

Пример расшифровки для 25с947нж:

• первые две цифры обозначают тип арматуры: 25 — регулирующий клапан;
• буква указывает материал корпуса: с — изготовлен из углеродистой стали;
• при наличии трех цифр первая обозначает тип привода, а две следующих номер модели: 947 — модель 47 с электрическим приводом;
• последние буквы указывают материал уплотнителей: нж — уплотнительные поверхности клапана наплавлены сталью, устойчивой к коррозии.

Регулирующий клапан 25с947нж

Если арматура для регулирования давления и расхода среды производится без направленных или вставных уплотнительных колец, то на ее корпусе или затворе это отражается в виде двух букв — «бк». В случае наличия покрытия на внутренних поверхностях клапанов оно указывается согласно последней таблице фигур.

Компания «Авангард» — главный поставщик клапанов для регулировки давления и других параметров рабочей среды на территории России. Мы предлагаем регулирующие клапаны, которые отличаются приемлемой ценой и соответствуют требованиям ГОСТ.

Старый Оскол:

• Телефон: +7 (4725) 46-93-70, 46-94-70
• E-mail: [email protected], [email protected]
• Адрес: Котел, Промузел, площадка «Монтажная», проезд Ш-6, стр. 19
• Часы работы: С пн. по пт.: с 8:00 до 17:00, пятница — сокращенный день на 1 час.

Москва:

• Телефон: +7 (495) 229-45-77, 648-91-91 
• E-mail: [email protected]
• Часы работы: С пн. по пт.: с 9:00 до 18:00, пятница — сокращенный день на 1 час.

Казань:

• Телефон: +7 (843) 533-16-67, 570-00-47 
• E-mail: [email protected]
• Часы работы: С пн. по пт.: с 8:00 до 17:00, пятница — сокращенный день на 1 час.

виды, особенности конструкции и применение

Регулирующие клапаны используют для управления давлением передаваемых по трубопроводам жидких и газообразных веществ. Регулирующий клапан позволяет непрерывно или дискретно регулировать поступление рабочей среды в трубопровод.

Назначение и конструктивные особенности

Для систем, в которых особенно важно точно распределить потоки рабочей среды, необходим узел регулирования давления.

Это особенно актуально, например, для теплосетей, так как от объемов поступающего в трубы и радиаторы теплоносителя зависит климат в помещениях. Пропускная способность трубопровода снижается или увеличивается соответственно при уменьшении или увеличении сечения отверстия внутри клапана.

Проблема решается путем постоянного изменения пропускной способности трубы, по которой движется жидкость или газ с помощью регулирующего клапана.

По назначению различают три основных вида регулирующих клапанов:

• двухходовой проходной – служит только для управления расходом жидкости или газа, используется на прямых участках трубопровода;
• двухходовой угловой – регулирует напор и изменяет его направление, используется на местах поворота трубопровода;
• трехходовой – смешивает два вида рабочей среды в общий поток или разделяет один поток на два.

Простейший регулирующий клапан – проходной, он состоит из следующих деталей:

• корпус в виде тройника, имеющего внутри проходное отверстие;
• фланец или резьба на концах патрубков;
• узел уплотнения, поддерживающий герметичность клапана;
• затвор – регулирующий орган клапана;
• шток – деталь, служащая для изменения положения затвора.

Регулирование потока рабочей среды происходит путем изменения размера проходного отверстия при перемещении положения затвора по отношению к проходному отверстию.

Конструкция частично меняется и дополняется новыми элементами в зависимости от назначения регулировочного клапана.

Обратите внимание! Существуют запорно-регулирующие клапаны, которые доработаны так, чтобы можно было полностью прекратить поступление рабочей среды. В этом случае затвор изготавливается таким образом, чтобы в закрытом положении его части смыкались герметично.

Преимущества регулирующих клапанов

Этот вид регулятора используется в бытовых и промышленных системах водо– и газоснабжения, теплосетях и нефтяных магистралях.

Широкая популярность регулирующих клапанов обусловлена их достоинствами:

• Надежность и долговечность. Корпус изготавливают из прочных материалов, таких как нержавеющая сталь, латунь, чугун, легированные сплавы металлов, устойчивых к воздействию агрессивных химических веществ.
• Простота конструкции и эффективность. Механизм работы клапана прост и при этом достаточен для выполнения задачи точного регулирования напора рабочей среды.

Обратите внимание! Использование регулировочных клапанов в отопительных системах позволяет, регулируя климат в помещении, снизить расход теплоносителя. Запорно-регулирующие клапаны упрощают ремонтные работы, позволяя перекрывать отдельные участки трубопровода, не останавливая работу всей системы.

• Разнообразие видов, типов и размеров. Подобрать регулирующий клапан можно для трубопровода любого назначения. Существуют клапаны с корпусами разного размера, с затворами различной конструкции, с ручным и автоматическим управлением, разнообразными датчиками.

Технические характеристики

Выбирают регулировочные клапаны, опираясь следующие технические характеристики:

• диаметр патрубков и пропускного отверстия;
• тип запирания – регулировочный и регулировочно-запорный;
• диапазон применения – давление и температура пропускаемой жидкости или газа, при которых сохраняется работоспособность клапана;
• материалы, из которых изготовлен корпус и уплотнители;
• тип фиксации на трубопроводе;
• способ управления;
• тип регулирующего механизма.

Размер корпуса регулировочного клапана должен совпадать с размером трубы, на которую будет производиться монтаж.

Материалы корпуса и уплотнителей выбираются устойчивые к воздействию того вещества, которое будет поступать через трубопровод.

Существует три типа фиксации клапанов: фланцевый, резьбовой и приварной:

1. В первом случае на конце патрубка располагается фланец – плоская деталь с отверстиями под болты или шпильки. Такое соединение деталей чаще используется в промышленности.
2. В бытовых трубопроводах используют регулировочную арматуру с резьбой на концах патрубков.
3. Сварные устройства требуют дополнительных трудозатрат и используются редко.

По способу управления выделяют ручной и автоматический регуляторы. При ручном управлении пропускную способность меняют путем вращения вентиля или штурвала.

Для вращения штурвала на трубопроводах с большим диаметром требуются значительные трудозатраты, поэтому регулировочные клапаны с ручным управлением применяются чаще в бытовой сфере.

Клапаны с автоматическим управлением оснащаются датчиками, контролирующими давление и температуру. Изменение расхода рабочей среды происходит в соответствии с заложенным в датчики алгоритмом и на основании показаний приборов. Шток, перемещающий затвор, приводится в действие электро–, пневмо– или гидравлическим приводом.

Типы затворов и принцип их действия

Основной рабочей деталью регулирующей арматуры является затвор. По конструкции регулирующего органа выделяют следующие типы арматуры:

• седельная,
• мембранная,
• клеточная,
• золотниковая.

Седельный затвор

Основными элементами седельного затвора являются плунжер и седло. Плунжером называют цилиндрический поршень, у которого длина значительно больше диаметра. Седло – деталь затвора, расположенная между проходным отверстием клапана и его внутренней частью.

При перемещении поршня через седло меняется размер проходного отверстия. Выпускается одно– и двухседельная регулирующая арматура. Односедельная используется на трубах небольшого диаметра.

Двухседельный затвор позволяет точнее регулировать давление в трубах и может использоваться в трубопроводах диаметром до 30 см, так как в двухседельной системе плунжер лучше уравновешен и проще обеспечить герметичность затвора.

Мембранный затвор

В затворах этого типа также имеется седло, но вместо поршня его перекрывает гибкая мембрана. Мембрана не только позволяет регулировать давление рабочей среды, она защищает внутренние части арматуры от воздействия агрессивных веществ. В затворах этого типа высокий показатель герметичности подвижных элементов.

Однако регулирующий клапан с мембранным затвором вынужденно дополнительно оснащают контролирующими положение штока позиционерами. Необходимость усложнения конструкции обусловлена возможным снижением точности регулировки из-за трения между элементами.

Затвор клеточного типа

В качестве направляющего устройства для подвижного элемента затвора такого типа используется клетка – седло с радиальными отверстиями для управления расходом рабочей среды.

Внутри клетки, меняя ее пропускную способность, перемещается полый цилиндр. Таким образом, клетка выполняет функцию седла и пропускного отверстия.

Золотниковый затвор

Золотниковая регулирующая арматура имеет другое название – регулирующий кран, механизм ее работы действительно больше похож на работу крана.

Для изменения давления находящийся внутри корпуса золотник поворачивают на нужный угол, тогда как в затворах остальных типов уменьшение сечения пропускного отверстия происходит при поступательном, а не вращательном движении штока.

Регулировка зазоров клапанов: принцип, инструменты

Диагностика и ремонт2 ноября 2019

Несмотря на то что клапаны автомобильного двигателя выглядят как простые детали, они выполняют важные функции в его работе – отвечают за своевременную подачу горючей смеси в цилиндры, вывод из них отработанных газов. А полнота сгорания топлива влияет на экономичность и мощность мотора, степень токсичности выхлопных газов. Поэтому регулировка зазоров клапанов – обязательная периодическая процедура во время эксплуатации ДВС.

Как должна осуществляться работа элементов?

Работа 4-тактного двигателя включает в себя 4 цикла.

Каждый цикл имеет свое назначение:

1. Впуск – открывается впускной клапан, в цилиндр подается топливная смесь.
2. Сжатие – клапаны закрыты, сжимается смесь топлива.
3. Рабочий ход – клапаны закрыты, горящая смесь расширяется, ее энергия направляется на перемещение поршней.
4. Выпуск – открывается выпускной клапан, удаляются отработанные газы.

Чтобы мотор работал эффективно, необходима правильная настройка зазоров.

Функция зазоров

В цилиндре автомобильного двигателя как минимум 2 клапана (может быть больше в зависимости от модели авто). Через впускной клапан горючая смесь попадает в цилиндр, а через выпускной удаляются газы. В действие деталь приводит газораспределительный механизм.

Во время эксплуатации мотор нагревается, в результате чего происходит расширение всех его элементов. Поэтому, когда мотор не работает (находится в холодном состоянии), между некоторыми деталями должен быть зазор, достаточный для теплового расширения металла.

Регулировка параметров

Процедура регулировки зазоров состоит из нескольких этапов. Предварительно осуществляется подготовка транспортного средства и помещения, в котором планируются ремонтные работы.

Подготовка элементов

Перед началом настройки деталей надо очистить от загрязнений, тщательно вымыть кузов машины, удалить загрязнения под капотом. Это необходимо, чтобы предупредить попадание сторонних частиц в цилиндры.

Транспортное средство устанавливается в помещении на ровной поверхности, затягивается стояночный тормоз, а под колеса дополнительно подкладываются упоры, способные предупредить самопроизвольное движение ТС. В помещении необходимо организовать хорошее освещение и дополнительные переносные осветительные приборы.

Непосредственно для выполнения регулировочных работ нужно подготовить комплект инструментов, в который входят:

• пинцет;
• отвертки;
• щуп;
• гаечные ключи;
• шайбы регулировочные;
• приспособление для регулирования клапанов;
• микрометр.

Головка блока цилиндров демонтируется также на подготовительной стадии.

Использование щупа

Для современных моделей авто при настройке цилиндровых клапанов с использованием щупа дополнительно применяются шайбы.

Порядок выполнения работ:

1. Осуществляется демонтаж клапанных крышек, трубок, корпуса фильтра. Рекомендуется также выкручивать свечи, тогда легче будет прокручиваться коленчатый вал.
2. Снимается крышка (надо выкрутить 2 гайки), удаляются остатки двигательного масла.
3. Извлекается кожух ремня ГРМ.
4. Процедура регулировки будет начинаться от поршня цилиндра. Его надо зафиксировать в верхней точке сжатия. Рекомендуется ориентироваться по меткам, которые были нанесены производителем.
5. Коленвал прокручивается по часовой стрелке. При этом риски, нанесенные на вал, должны совпасть с рисками, нанесенными на корпус подшипников.
6. Отжимается контргайка на винте, выполняется регулировка зазора. Щуп должен стать максимумом подворота болта.

После затягивания контргайки проверяется правильность показателей настройки. Риски относительно друг друга могут сдвинуться, если гайку сильно перетянуть. Данная процедура повторяется для остальных клапанов.

Работы с рейкой и индикатором

Часто регулировка клапанов выполняется с применением рейки и индикатора. Эта технология предоставляет возможность выставить более точные показатели, чем щупом.

Последовательность работ:

1. После подготовки авто, помещения и инструментов можно выполнять работы по настройке клапанов. Сначала надо прокрутить двигатель, чтобы метки корпуса совпали с метками распредвала.
2. С другой стороны шестерни распредвала надо поставить свои отметки маркером, через каждые 90º относительно метки, отмеченной производителем.
3. На блоке подшипников на 3 болта крепится рейка.
4. В специальное гнездо, сделанное на рейке, устанавливается индикатор. Шкала выставляется на 0.
5. Регулировочным приспособлением слегка подтягивается вверх кулачок. Стрелка индикатора должна переместиться на 50-52 деления.

Если после выполнения регулировки показатели отличаются от установленных параметров, необходимо повторить процедуру, но уже с использованием щупа. После завершения ремонтных работ запускается мотор и прослушивается его работа в разных режимах.

Признаки неудачной настройки

После запуска все составные элементы мотора, соответственно металл расширяется. Необходимо также учитывать естественный износ трущихся деталей.

Признаки неправильной регулировки:

• посторонний шум в головке блока;
• увеличился расход топлива;
• упала мощность двигателя;
• клапаны не регулировались более 20 тыс. км пробега машины.

Все эти симптомы являются основанием для проведения регулировки зазоров между установленными элементами двигателя ТС.

Последствия неправильно рассчитанного зазора

Например, если сделать его больше установленного значения, двигатель будет издавать характерные постукивания, которые вместе с его прогревом будут пропадать.

Последствия установки зазора больше нормы:

• снижение периода эксплуатации клапанов;
• посторонний шум в процессе работы мотора;
• расклепывание;
• скол торца и увеличение зазора.

Из-за неотрегулированного зазора происходит нарушение процессов газораспределения, снижается мощность автомобильного двигателя.

Последствия установки зазоров меньше нормы:

• увеличивается нагрузка на ремни ГРМ;
• прогорание клапанов;
• снижение компрессии;
• повышение окислительных процессов и коррозии;
• нарушение теплоотдачи.

Поэтому регулировку тепловых зазоров клапанов необходимо выполнять на протяжении всего периода эксплуатации транспортного средства. Специалисты рекомендуют осуществлять такие мероприятия через каждые 20-30 тыс. км пробега автомобиля.

Правила подбора регулирующих клапанов

16 Ноября 2018

Регулирующая арматура в настоящее время является неотъемлемой составляющей систем водоснабжения, отопления и вентиляции, а также различных технологических линий. И правильный подбор регулирующего клапана для данных систем является важной задачей, так как позволяет получить следующие преимущества:

1. Повысить эффективность работы предприятий за счет более точного регулирования технологических процессов.
2. Решить проблемы, связанные с высоким уровнем шума и кавитацией, и, как следствие, — с эрозионным износом клапанов и трубопроводов.
3. Сократить расходы на техническое обслуживание предприятий.
4. Повысить безопасность технологических процессов.

Независимо от поставленной задачи, расчет регулирующего клапана сводится к определению его пропускной способности, при которой на заданном расходе будет дросселирован заданный избыток напора.

Пропускная способность регулирующей арматуры численно характеризуется коэффициентом пропускной способности Kv. Коэффициент Kv равен расходу рабочей среды с плотностью 1000 кг/м³ через клапан при перепаде давления на нем 0,1 МПа.

В зависимости от типа среды применяются различные расчетные формулы для определения значения Kv, но исходные данные остаются неизменными:

• P₁ — давление на входе клапана, бар;
• P₂ — давление на выходе клапана, бар;
• ∆P — перепад давления на клапане, бар;
• t₁ — температура среды на входе, ^oC;
• Q — расход для жидкости, м³/ч;
• Q_N — расход для газов при Н.У., нм³/ч;
• G — расход для водяного пара, кг/ч;
• ρ — плотность жидкости, кг/м³;
• p_N — плотность газов при Н.У., кг/нм³.

Поскольку при расчете пропускной способности не учитывается ряд факторов, влияющих на работу клапана, для выбора клапана используется коэффициент Kvs, учитывающий запас в 30%.

По рассчитанному значению Kvs подбирается регулирующий клапан с максимально близким бóльшим значением Kvs c учетом рекомендуемого диаметра.

Клапан необходимо выбирать так, чтобы расчетная величина Kvs находилась в интервале между Kvs min и Kvs max клапана. Для клапанов различных производителей значения Kvs min различны. Указанные параметры приведены в технических описаниях оборудования.

Кроме соответствия по пропускной способности, существует ряд параметров, на которые следует обратить внимание при подборе регулирующих клапанов, а именно:

• условный диаметр;
• условное давление;
• вероятность возникновения кавитации;
• уровень шума;
• отношение входного давления к выходному или допустимый перепад давления на клапане.

1. Условный диаметр

Регулирующая арматура никогда не подбирается по диаметру трубопровода. Однако диаметр трубопровода до и после клапана необходимо рассчитывать для подбора обвязки регулирующих клапанов. Так как регулирующий клапан подбирается по величине Kvs, часто условный диаметр клапана оказывается меньше условного диаметра трубопровода, на котором он установлен, особенно при большом перепаде на клапане. В этом случае допускается выбирать клапан с условным диаметром меньше условного диаметра трубопровода на одну-две ступени. При большей разнице рекомендуется использовать клапаны с пониженной пропускной способностью Kvs. Данное решение позволяет снизить стоимость оборудования, а также при таком подборе оборудование оказывается более компактным по габаритам и массе.


• w — рекомендуемая скорость потока среды, м/c;
• Q — рабочий объемный расход среды м³/ч;
• d — диаметр трубопровода, м.

2. Условное давление

Условное давление Р_у является единственным параметром для изготовляемой арматуры, гарантирующим ее прочность и учитывающим как рабочее давление, так и рабочую температуру. Условное давление соответствует допустимому рабочему давлению для данного вида арматуры при нормальной температуре (20 ^оС). При повышении температуры механические свойства конструкционных материалов ухудшаются, поэтому для арматуры с высокой рабочей температурой допустимые рабочие давления ниже, чем условные. Это снижение зависит от материала деталей арматуры и температурной зависимости прочностных свойств этого материала. Чем выше рабочая температура, тем ниже максимальное рабочее давление при одном и том же значении условного давления.

Ниже приведены таблицы зависимости максимального рабочего давления в зависимости от температуры для различных материалов исполнения:

3. Вероятность возникновения кавитации

Одной из серьезных проблем, возникающих при применении запорной и регулирующей арматуры, является возникновение кавитации. Особенно сильно этот эффект проявляется при использовании регуляторов, понижающих давление «после себя» — редукционных клапанов.

Кавитация — процесс образования и последующего схлопывания пузырьков вакуума в потоке жидкости, сопровождающийся шумом и гидравлическими ударами, что в свою очередь приводит к преждевременному износу элементов регулирующей арматуры.

Для проверки возможности появлении кавитации при больших перепадах давления на клапане применяется следующая формула:


• P₁ – давление на входе клапана, бар;
• ∆P – перепад давления на клапане, бар.

4. Уровень шума

При выборе регулятора давления необходимо учитывать явления, связанные с шумом работающего регулятора. Возникновение шумов вызвано газодинамическими колебательными процессами у регулирующих органов и стенок регуляторов. При совпадении частоты колебаний амплитуда колебаний клапана может резко возрасти, что приведет к износу и разрушению клапана, а также к сильной вибрации регулятора.

Главной причиной повышенного шума является повышенная скорость среды в выбранном трубопроводе относительно рекомендуемой. Фактическая скорость среды может быть рассчитана по формуле:


• w – скорость потока среды, м/c;
• Q – рабочий объемный расход среды м³/ч;
• d – диаметр трубопровода, м.

Ниже приведены рекомендуемые скорости сред для снижения риска появления критического уровня шума:



Одним из способов снижения уровня шума в системах, помимо использования клапанов специальной конструкции, является применение гибких вставок (виброкомпенсаторов) на участках до и после клапана.

5. Отношение входного давления к выходному или допустимый перепад давления на клапане

Для некоторых редукционных клапанов ограничено отношение входного давления к выходному. Входное давление, воздействуя на плунжер редукционного клапана, стремится его открыть. Выходное давление воздействует на мембрану (или другой управляющий элемент) клапана, стремясь закрыть клапан. При превышении ограничения по отношению входного и выходного давления клапан не сможет закрыться — и выходное давление будет больше давления настройки. Ограничения по указанному параметру также исключают кавитацию в седле регулирующего клапана.

Выполнение данных указаний при подборе регуляторов позволит значительно улучшить показатели технологических процессов и увеличить срок службы регулирующей арматуры. Примеры расчетов приведены в статье. По вопросам подбора оборудования просьба обращаться к инженерам отдела регулирующей арматуры компании АДЛ.