В конструкции двигателя внутреннего сгорания клапан выполняет одну из ключевых функций – обеспечивает своевременный впуск топливно-воздушной смеси в цилиндр и выпуск отработавших газов. Для двигателей КАМАЗ, работающих в условиях постоянных высоких нагрузок, качество и точность изготовления клапанов имеют важное значение.
Что представляет собой клапан КАМАЗ
Клапан газораспределительного механизма КАМАЗ состоит из двух основных элементов: тарелки и стержня. Тарелка непосредственно контактирует с седлом в головке блока цилиндров, обеспечивая герметичность камеры сгорания в закрытом положении. Стержень перемещается в направляющей втулке и передает усилие от коромысла или толкателя.
Двигатели КАМАЗ семейства 740, устанавливаемые на большинство грузовых автомобилей, комплектуются клапанами, работающими при температуре выпускных газов до 700 °C . Такие условия эксплуатации предъявляют особые требования к материалам и конструкции. Именно поэтому для КАМАЗ применяются клапаны, изготовленные по специальной технологии, включающей наплавку жаропрочного сплава на рабочий конус и сварку трением при изготовлении стержня.
Впускные клапаны КАМАЗ
Впускной клапан КАМАЗ открывается в момент такта впуска, когда поршень движется вниз, создавая разрежение в цилиндре. Через открытый клапан в камеру сгорания поступает чистый воздух (для дизельных двигателей) под действием разницы давлений.
Характерная особенность впускных клапанов КАМАЗ – увеличенный диаметр тарелки по сравнению с выпускными. Это конструктивное решение обусловлено необходимостью минимизировать сопротивление потоку воздуха. Чем больше площадь проходного сечения, тем эффективнее наполнение цилиндра, что напрямую влияет на мощность двигателя.
Температурный режим впускного клапана КАМАЗ относительно щадящий. Поступающий воздух имеет температуру, не превышающую 80-100 °C, что обеспечивает дополнительное охлаждение детали.
Выпускные клапаны КАМАЗ
Выпускной клапан КАМАЗ работает в существенно более сложных условиях. Он открывается после рабочего хода, когда поршень движется вверх, выталкивая раскаленные отработавшие газы. Температура этих газов в дизельных двигателях КАМАЗ достигает 500-700 °C .
Конструкция выпускного клапана КАМАЗ имеет принципиальные отличия от впускного. Рабочий конус упрочнен наплавкой, обеспечивающей жаропрочность и жаростойкость. Корпус клапана изготавливается из высоколегированной нержавеющей стали, не обладающей ферромагнитными свойствами. К нему методом сварки трением присоединяется наконечник из закаливающейся стали, который подвергается термической обработке до высокой твердости.
Диаметр тарелки выпускного клапана КАМАЗ меньше, чем у впускного. Отработавшие газы удаляются под давлением, поэтому даже меньшего проходного сечения достаточно для эффективного газообмена. Увеличение диаметра потребовало бы ослабления перемычек между седлами в головке блока, что недопустимо с точки зрения прочности.
Конструктивные особенности клапанов КАМАЗ
Клапаны КАМАЗ комплектуются двумя пружинами – наружной и внутренней. Такое решение обеспечивает надежный прижим тарелки к седлу даже при высоких частотах вращения коленчатого вала . Направление витков пружин различно, что исключает их взаимное заклинивание при возможной поломке одной из них.
Выбор материала клапана напрямую определяет его жаростойкость и ресурс. Впускные и выпускные клапаны КАМАЗ изготавливаются из разных марок стали, что обусловлено различием условий их работы.
В каталоге ЧАМЗ представлены оригинальные клапаны для двигателей КАМАЗ и их модификаций:
- Выпускной клапан 7406.1007015 производится из нержавеющей, высоколегированной, жаропрочной клапанной стали ЭП-303 (немагнитной). Рабочий конус упрочняется наплавкой специального кольца из жаропрочного, тугоплавкого никелевого сплава, который выдерживает температуру до 1200 °C. Такая наплавка в газовой среде гарантирует лучший отвод тепла и долговременную защиту от прогара в тяжелых режимах эксплуатации и при использовании некачественного топлива. Рабочая температура самого клапана по ГОСТ достигает 900 °C.
- Впускной клапан 7406.1007010 – монометаллический, изготавливается из специальной жаропрочной клапанной стали 40Х10С2М. Его рабочий конус также упрочняется наплавкой кольца из жаропрочного сплава, однако температурные нагрузки на впускном клапане ниже, чем на выпускном.
Клапаны КАМАЗ – это высокотехнологичные детали, от которых зависит ресурс двигателя, его мощность и экономичность. Понимание различий между впускными и выпускными клапанами и знание конструктивных особенностей позволяют избежать сохранить работоспособность техники на протяжении всего срока эксплуатации.
Челябинский автомеханический завод более 60 лет выпускает клапаны для двигателей КАМАЗ, ГАЗ, Урал и ЯМЗ. Продукция ЧАМЗ соответствует требованиям ведущих автопроизводителей России и стран СНГ. Строгий контроль на всех этапах производства и применение высоколегированных материалов гарантируют надежность и долговечность клапанного механизма. Качественные детали ЧАМЗ позволяют существенно продлить ресурс двигателя и избежать серьезных поломок.
