12 Направляющая втулка клапана

Направляющие втулки клапанов предназначены для центрирования клапана относительно седла при движения во время открытия и закрытия. Направляющая должна обеспечивать необходимую плотность прилегания клапана к седлу, обеспечивая герметичность камеры сгорания. Помимо этого направляющая втулка должна предотвращать попадание чрезмерного количества масла в камеру сгорания через внутренне отверстие, но при этом создавать оптимальные условия для длительной работы клапана и предотвращать износ штока. Направляющие втулки воспринимают на себя боковые силы, действующие на стержень клапана. Направляющие втулки клапанов отводят большую часть тепла клапана (особенно выпускных).

Основные размеры направляющей втулки клапана

D = наружный диаметр
d₁ = диаметр пояска / буртика
d = диаметр внутреннего отверстия
L = общая длина

Для облегчения ремонта, и увеличения срока службы более дорогой детали - головки блока, направляющие втулки клапанов выполняют сменными. Они устанавливаются в посадочные места головки блока с натягом, и поле запрессовки разворачиваются, для обеспечения минимально необходимого теплового зазора в отверстии втулки. Тепловой зазор необходим, для того, что бы избежать «прихвата», т.е. заклинивания клапана в направляющей втулке по причине расширения материала клапана при нагреве. Относительно установленной и развернутой втулки и производится обработка седел и притирка клапана.

 

В связи со всем выше перечисленным одним из самых важных факторов при проектировании клапанного механизма является выбор материала направляющей втулки клапана. Направляющие втулки клапанов изготавливают из материалов обладающих отличными антифрикционными свойствами и хорошей теплопроводностью:

• Серый чугун с перлитной структурой. Этот материал отличается хорошей износостойкостью и подходит для направляющих втулок, к которым предъявляются обычные требования. (G1).
• Серый чугун с перлитной структурой и повышенным содержанием фосфора. Сетчатое образование фосфора повышает устойчивость к износу и улучшает аварийную способность. Используется в двигателях, к которым предъявляются средние требования. (G2).
• Серый чугун с перлитной структурой и повышенным содержанием фосфора, а также более высоким содержанием хрома. Для использования в двигателях, подверженных особенно высоким нагрузкам. (G3).
• Сплав меди, цинка и алюминия. Этот материал отличается хорошей износостойкостью при высоких антифрикционных свойствах. Такая направляющая втулка клапана подходит для использования в двигателях, к которым предъявляются нормальные и средние требования. (B1).
• Металлокерамический материал разработан для всех видов двигателей, к которым предъявляются высокие требования. Для двигателей с увеличенной производительностью и газовых двигателей. (SM).