Ghid pentru supapa motorului auto: tipuri, spațiu liber, toleranțe și aprovizionare

Un diesel comercial de 12 litri ajunge la atelier după 600.000 km cu o supapă de evacuare arsă pe cilindru patru. Fața supapei este preformată, inserția scaunului are o canelură inelară în cap, iar orificiul de ghidare măsoară aproximativ 0,05 mm oval. Nimic altceva de pe motor nu arată în mod evident greșit.

Acea singură demontare acoperă întregul subiect. O supapă de motor auto nu este niciodată doar o parte; este cea mai fierbinte verigă dintr-un lanț care include inserția scaunului, ghidajul, etanșarea tijei, arcul, dispozitivul de reținere și scaunul arcului. Lanțul eșuează la cea mai slabă toleranță, nu la cea mai puternică afirmație de marketing.

Iată versiunea scurtă înainte de detaliu: o supapă deschide și închide camera de ardere de zeci de mii de ori pe oră, etanșează pe o față îngustă de un scaun și își elimină cea mai mare parte a căldurii prin același contact. Când jocul, materialul sau concentricitatea se deplasează, supapa arde, scaunul se scufundă, compresia scade și capul se desprinde. Totul de mai jos este despre cifrele care împiedică acest lucru.

Ce trebuie să supraviețuiască o supapă de motor auto

Începeți cu ciclul de lucru. La 3.000 rpm o singură supapă se deschide și se închide de aproximativ 1.500 de ori pe minut, adică de 25 de ori pe secundă. Fiecare ciclu se termină cu o față îngustă de oțel care aterizează pe un scaun la câțiva metri pe secundă și începe din nou cu supapa deschisă împotriva forței arcului de aproximativ 300 până la 600 N.

Temperatura separă partea de admisie de cea de evacuare. Un cap de supapă de admisie se află de obicei între 200 °C și 450 °C, deoarece încărcătura de intrare îl răcește. Un cap de supapă de evacuare funcționează la 650–850 °C sub sarcină într-un motor pe benzină și mai fierbinte într-un motor diesel cu turbocompresor sau pentru sarcini grele. Deoarece fața atinge scaunul doar pentru o parte a fiecărui ciclu, o supapă de evacuare se răcește prin două căi:

• Aproximativ trei sferturi din căldură pleacă prin contactul cu scaunul.
• Restul se deplasează în sus pe tijă în ghidaj și turnarea capului.

Acest model explică majoritatea eșecurilor. Orice scurtează timpul de contact al scaunului, cum ar fi spațiul strâns, un scaun deformat sau un ghidaj uzat care lasă capul să se încline, crește temperatura supapei, iar temperatura mai ridicată accelerează însăși uzura care a cauzat-o.

Tipuri de supape ale motorului, materiale și expunere la căldură

Unghiul feței, materialul și construcția tijei decid ce poate lua o supapă. Tabelul de mai jos compară configurațiile cel mai des citate în cataloagele de motoare și piese.

O față de 45° oferă o etanșare puternică și rămâne cea implicită. O suprafață de 30° curge mai bine la ridicare mică, dar etanșează pe o bandă mai îngustă, motiv pentru care apare mai ales pe supapele de admisie.

Jocul și reglarea supapelor: numerele care contează

Există spațiu liber, astfel încât supapa poate încă etanșa odată ce capul și tija cresc cu căldură. Prea strâns și supapa nu se așează niciodată complet; prea slăbit, iar profilul camei este cheltuit cu zgomot și ciocănire în loc de ridicare.

Setări tipice la rece:

• Benzina pentru pasageri cu ridicători mecanici: admisie 0,15–0,25 mm, evacuare 0,25–0,35 mm.
• Diesel pentru sarcini grele: aproximativ 0,30 mm admisie și 0,50–0,70 mm evacuare, întotdeauna conform datelor producătorului motorului.
• Ridicatoare hidraulice sau dispozitive de reglare a genelor: zero, fără ajustare programată.

Două obiceiuri contează mai mult decât cifrele: măsurarea rece, cu excepția cazului în care manualul specifică cald și citirea spațiului liber la cercul de bază al camei, mai degrabă decât pe rampă, unde un ecartament oferă o cifră fără sens.

1. Răciți motorul la temperatura ambiantă și confirmați specificațiile producătorului pentru rece.
2. Aduceți cilindrul unu în punctul mort superior pe cursa de compresie folosind semnele de sincronizare.
3. Glisați un ecartament cu grosimea specificată în spațiu; ar trebui să se miște cu rezistență ușoară, nu cu forță.
4. Reglați cu șurub și piuliță de blocare sau cu lama corectă sub cupă, apoi verificați din nou după strângere.
5. Rotiți motorul cu două rotații și măsurați din nou fiecare supapă în ordinea de aprindere.

De asemenea, jocul variază într-o direcție pe durata de viață a unei supape. Cu combustibil fără plumb și scaune moi, supapele de evacuare tind să se retragă, astfel încât spațiul se strânge, ridicarea scade și riscul de ardere crește. Inserțiile de scaun întărite încetinesc considerabil acest proces.

Simptome de eșec, în ordinea în care apar de obicei

• Un tic ritmic de la capătul de sus care se estompează pe măsură ce motorul se încălzește, de obicei joc și uneori o supapă blocată.
• Rata de aprindere la pornire la rece pe un cilindru care se curăță mai târziu, adesea o supapă care nu se etanșează corespunzător.
• Pierderea de compresie la un test de scurgere , cu aerul care iese în orificiul de admisie sau evacuare.
• Recesiunea supapei , unde clearance-ul se micșorează la fiecare serviciu în loc să rămână stabil.
• O supapă arsă la demontare , afișat printr-un canal întunecat sau o față întinsă și, de obicei, o canelură potrivită în scaun.
• Supapă plutitoare sau contact piston după o turație excesivă sau o defecțiune a curelei de distribuție.

Tratați primele trei ca semnale de întreținere și ultimele trei ca semnale de reconstrucție. Diferența dintre ele este costul unei garnituri de cap și al unui set de supape.

Toleranțe: Unde un loc de muncă cu supapă trăiește sau moare

Sigilarea este o problemă de geometrie, iar numerele decisive sunt mici.

• Distanță între ghidaj și tijă: de obicei 0,02–0,06 mm când este nou; înlocuiți ghidajul odată ce uzura trece de aproximativ 0,10 mm.
• Lățimea contactului scaunului: 1,2–2,0 mm pe partea de evacuare. Mai larg răspândește sarcina și colectează carbon; etanșări mai înguste mai greu, dar se fierb mai mult.
• Concentricitatea scaunului față de orificiul de ghidare: în aproximativ 0,03 mm sau fața contactează doar pe o margine.
• Înălțimea arcului instalat: aceasta stabilește sarcina scaunului, astfel încât un scaun cu arc deplasat cu 0,2 mm modifică sarcina cu zeci de newtoni.

Scaunele cu arc arată cât de mult contează o piesă mică prelucrată. Înălțimea instalată este fixată de scaun și dispozitiv de reținere și este singura variabilă care controlează sarcina arcului odată ce arcul în sine este făcut.

153 Scaun cu primăvară Scaunul cu arc 153 este o componentă proiectată cu precizie, concepută pentru a susține și poziționa în siguranță arcurile în sistemele de suspensie auto. Fabricat din materiale de înaltă calitate... Vizualizare produs →

Uzura de ghidare și piesele din spatele acesteia

Un ghidaj uzat face mai mult decât să lase uleiul să treacă de tijă. Odată ce gaura se deschide, capul se înclină, contactul cu scaunul se deplasează pe o margine, supapa se încinge și scaunul se erodează. Alezarea și manșonul este o cale de reparație obișnuită: un manșon înlocuibil este presat în cap sau carcasă cu o interferență de aproximativ 0,02–0,05 mm, apoi șlefuit până la alezajul final.

Trei proprietăți separă un manșon bun de unul ieftin: grosimea uniformă a peretelui, astfel încât fixarea prin presare să fie uniformă, un finisaj al alezajului care ține un film de ulei fără a trece ulei și un material din fontă din bronz sau aliaj care rezistă la uzură dacă lubrifierea este întreruptă.

Manșon de ghidare A Manșonul de ghidare A este o componentă realizată cu precizie, concepută pentru a oferi ghidare și suport lină pieselor mobile din sistemele auto. Fabricat din covoraș de înaltă rezistență... Vizualizare produs →

Manșoanele costă puțin față de o chiulasă și sunt una dintre puținele părți ale trenului de supape în care se potrivește adesea o dimensiune de stoc.

Piese adiacente motorului: acționare și oprire

Nu orice piesă legată de motor dintr-un catalog de supape este o supapă cu clapetă. Cumpărătorii care caută doar supape de admisie și evacuare ratează adesea componentele care fac circuitul să funcționeze. Un cilindru de închidere diesel închide calea de combustibil sau de aer atunci când cheia este oprită, un ansamblu de supapă solenoidală face aceeași treabă electric, o supapă de reținere oprește scurgerea circuitului și o supapă de evacuare automată ridică condensul dintr-o conductă de gaz.

Logica de etanșare este identică cu cea a unei supape de motor. Un element încărcat cu arc se așează pe o față prelucrată, sarcina scaunului stabilește rata de scurgere, iar concentricitatea decide cât timp supraviețuiește acea etanșare. Această suprapunere este motivul pentru care ansambluri supape și cilindri care funcționează ca unități de execuție ale motorului merită aceeași atenție ca și supapa poppet în sine.

Cilindru de oprire a uleiului Cilindrul de oprire a uleiului este un accesoriu cheie pentru echipamentele auto și industriale, care este utilizat în principal pentru a controla comutatorul sistemului de ulei pentru a se asigura că fluxul de ulei... Vizualizare produs →

Aprovizionarea componentelor supapelor motorului auto: ce trebuie verificat

• Trasabilitatea materialului. Un certificat de moară legat de numărul de căldură, plus rezultatele durității după tratamentul termic.
• Un raport dimensional. Unghiul feței față de toleranța declarată, diametrul tijei după grad, lungimea totală și înălțimea vârfului.
• Finisajul suprafeței tijei. O tulpină aspră uzează atât ghidajul, cât și etanșarea; șlefuirea și lustruirea aparțin procesului, nu reprelucrarii.
• Duritatea vârfului. Prea tare și vârful se așează, prea moale și spațiul liber se închide în timpul serviciului.
• Manșonul de ghidare și scaunul cu arc se potrivesc. Interferența, dimensiunea alezajului, planeitatea și starea teșirii pentru asamblare simplă.
• Protectie si ambalare. Tratament de prevenire a ruginii și ambalare separată, deoarece o tijă corodata este deșeuri înainte de a fi montată.

Solicitați înregistrarea de inspecție care acoperă lotul dvs., mai degrabă decât o fișă de catalog generică și confirmați clasa de toleranță în scris înainte de prima expediere.

Trei numere decid dacă o supapă de motor auto supraviețuiește: lățimea contactului scaunului, spațiul de ghidare și înălțimea arcului instalat. Calitatea materialului, unghiul feței și acoperirea le susțin toate pe cele trei. Obțineți-le chiar în faza de desenare și o supapă va fi în continuare etanșă când contorul de parcurs trece de 500.000 km; greșește-le și nicio actualizare materială nu-l va salva.

Al nostru categorii de produse de prelucrare, supape și cilindri acoperiți piesele din jurul lanțului de etanșare, de la manșoanele de ghidare și scaunele arcurilor până la cilindrii de închidere și ansamblurile de supapă solenoidală. Trimiteți desenul, materialul și clasa de toleranță, iar cotația se întoarce împotriva specificațiilor dvs., mai degrabă decât a unei descriere a catalogului.