Что такое пружина клапана?

Что такое пружина клапана?

Пружина клапана — это пружина, используемая для закрытия впускных и выпускных клапанов двигателя. Используются спиральные пружины. В качестве материала пружины используется рояльная проволока или жаропрочная пружинная сталь.

Пружины клапана должны быть умеренной прочности, так как слишком сильная пружина клапана не будет плавно открываться и закрываться, а слишком слабая пружина клапана не будет обеспечивать герметичность. Для улучшения движения клапана часто используются составные пружины, объединяющие две спиральные пружины или пружины с неравным шагом, в которых шаг витков меняется от места к месту.

Применение клапанных пружин

Клапанные пружины являются неотъемлемой частью поршневых двигателей.

В автомобильных двигателях они широко используются в бензиновых и дизельных двигателях легковых и грузовых автомобилей, а также в двигателях гоночных автомобилей, снегоходов, сноубордов и дизельных транспортных средств.

Судовые двигатели используются в рыболовных судах, моторных лодках, подвесных лодочных моторах, пассажирских судах, грузовых судах, вспомогательных двигателях яхт, катерах безопасности, военных кораблях, подводных лодках и т. д.

В сельском хозяйстве: они используются в культиваторах, тракторах, уборочных машинах, дезинфекторах, распылителях удобрений, рисопосадочных машинах, зерноуборочных комбайнах, косилках, генераторах и т. д. Они также используются в лесном хозяйстве: бензопилы, секаторы и т. д.; в гражданском строительстве: экскаваторы, бульдозеры, сваебойные машины, буры, дорожно-строительные машины и т. д.

Принцип работы клапанных пружин

В поршневом двигателе в цилиндре выполняются четыре цикла: впуск, сжатие, расширение и выпуск. Четыре цикла выполняются каждые два оборота выходного вала, каждые два оборота поршня в цилиндре, и это называется четырехтактным двигателем.

Головка цилиндра содержит камеру сгорания, а клапаны открываются, когда поршень всасывает воздух и когда он выпускает газы после сгорания и расширения. Другими словами, впускные и выпускные клапаны, встроенные в головку цилиндра, открываются и закрываются. Пружины клапанов всегда прижимают впускные и выпускные клапаны к седлам клапанов в головке цилиндра, чтобы предотвратить утечку из камеры сгорания. Затем клапаны открываются и закрываются вращающимся кулачком, который толкает их. Кулачковый вал вращается с половинной скоростью выходного вала, открывая и закрывая впускные и выпускные клапаны каждые два оборота выходного вала.

Клапаны должны иметь возможность следовать за кулачком даже при увеличении частоты вращения двигателя, а пружины клапанов должны быть очень прочными, что требует передовых технологий для обеспечения функционирования, прочности и долговечности пружин. Усталостное разрушение является проблемой из-за повторяющейся деформации пружины, даже если она сделана из металла.