3.4 Клапани і пружини.

Періодичне відкривання і закривання отворів впускних і випускних каналів двигуна в залежності від положення поршнів у циліндрах і від порядку роботи двигуна забезпечують клапани. У двигуні впускні і випускні канали містяться у головках циліндрів і закінчуються вставними сідлами з жаротривкого чавуну.

Клапан автомобільного двигуна суцільний, стальний. Він складається з головки і стержня (Мал. 5). Головка клапана має вузьку, скошену під кутом 45 або 30° кромку, що називається робочою поверхнею. Ця поверхня повинна щільно прилягати до сідла, тому робочу поверхню і фаску сідла взаємно притирають.

Головки впускних і випускних клапанів мають неоднаковий діаметр. Для кращого наповнення циліндрів свіжою горючою сумішшю діаметр головки впускного клапана має більший діаметр, ніж у випускного. Під час роботи двигуна випускний клапан, що омивається гарячими відпрацьованими газами, нагрівається більше ніж впускний. Тому впускні клапани виготовляють з хромистої а випускні - з сіль хромової жаростійкої сталі.

Для продовження строку служби впускних клапанів двигуна ЗИЛ-130 на їх робочу поверхню наносять жаростійкий сплав. Стержні клапанів мають натрієве наповнення, що сприяє більш швидкому відведенню тепла від головки клапана до його напрямної втулки.

Стержень клапана у верхній частині має спеціальну виточку для деталей кріплення клапанної пружини.

Мал. 5 Випускний клапан з механізмом повороту.

Стержні клапанів розташовані у напрямних втулках, виготовлених з чавуну або з металокерамічних матеріалів. Запресовують втулки у головки блоку циліндрів і стопорять замковими кільцями.

Клапани притискаються до гнізда циліндричною стальною пружиною. Крім того, пружина не дає можливості відходити під час роботи від коромисла.

Пружина виготовляється із змінним кроком витків. Що запобігає виникненню вібрації. Циліндрична пружина одним кінцем упирається у шайбу, розташовану на головці блока, а другою - в упорну шайбу на стержні клапана.

Упорна шайба удержується на стержні клапана за допомогою двох конічних сухарів, внутрішній буртик яких входить у виточку клапана.

Для зменшення можливості проникнення масла на стержнях клапанів у камери згоряння двигуна в шайбах установлюють гумові кільця або на стержень клапанів надівають гумові ковпачки.

Для рівномірного нагрівання клапана бажано, щоб під час роботи двигуна він повертався.

У двигуні ЗИЛ-130 випускні клапани мають спеціальний механізм повороту (Мал. 5). Він складається з нерухомого корпуса, у похилих канавках якого розташовані кульки із зворотними пружинами, дискові пружини і упорні шайби з замковим кільцем. Механізм встановлено на прямій втулці клапана у заглибленні головки блоку. Коли клапан закритий і тиск клапанної пружини невеликий, дискова пружина вигнута зовнішнім краєм угору, а внутрішнім упирається у заплечик корпуса. При цьому кульки відтискуються у канавках пружинами у крайнє положення. При відкриванні клапана тиск клапанної пружини зростає, випрямляючи через упорну шайбу дискову пружину. При цьому внутрішній край відходить від за плечика корпуса і пружина клапана, тиснучи на кульки, переміщує їх у заглиблення канавок корпуса, спричинюючи поворот дискової пружини з упорною шайбою і клапанної пружини разом з клапаном. Коли клапан закривається, усі деталі повертаються у початкове положення.

Під час роботи двигуна клапани нагріваються, їх стержні подовжуються і може статися, що клапан не сяде у своє сідло, чим порушується нормальна робота двигуна. Для забезпечення щільної посадки клапана у сідло незалежно від ступеня його нагрівання між стержнем клапана і носком коромисла повинен бути тепловий зазор, величина якого у випускного клапана більша, ніж у впускного.

Величина теплових зазорів у клапанах у впускному клапані - 0,40-0,45 мм; у випускному клапані 0,40-0,45мм . стан двигуна холодний.