Главная страница

Услуги

Марки

Шоссе

Техцентры на карте

Новости

Архив новостей

Вопрос-ответ

Архив ответов

Разновидности и принцип действия впускных клапанов. Впускной клапан

Впускной клапан двигателя

Схема устройства клапана двигателя Впускной клапан – элемент механизма газораспределения ДВС, который отвечает за пропуск в рабочую камеру сгорания топливно-воздушной смеси или только воздуха (для дизельных ДВС или моторов с непосредственным впрыском). Впускной клапан ГРМ осуществляет открытие доступа в цилиндр двигателя, а затем перекрывает доступ перед тем моментом, когда начнется такт сжатия.

Впускные клапаны изготавливают из особой стали. К такой стали для изготовления клапанов двигателя внутреннего сгорания выдвигаются отдельные требования:

высокая твердость поверхности;
достаточная теплопроводность материала;

узкий коэффициент термического расширения;
противостояние разъедающему влиянию продуктов сгорания;
возможность противостоять регулярным динамическим нагрузкам при высоком нагреве;

Дополнительные требования к стали для клапанов предполагают отсутствие эффекта закаливания в момент охлаждения клапана после работы в условиях высоких температур. Это означает, что при остывании сталь не должна становится хрупкой. Данным требованиям на 100% не соответствует ни одна из разработанных сегодня марок стали.

Клапаны ДВС изготавливают из высоколегированных сильхромов, что позволяет указанной детали работать в условиях высочайшего нагрева. Такой подход обеспечил нужную прочность клапана, а также возможность элемента противостоять коррозионным процессам, которые активно прогрессируют в среде его работы при высоких температурах около 600 — 800 °C.

Клапаны размещают под определенным углом (30-45 градусов) по отношению к вертикальной оси. Отличием впускного клапана от выпускного является то, что его тарелка имеет больший диаметр сравнительно с тарелкой выпускного клапана. Такое различие вызвано тем, что момент открытия впускного клапана происходит именно тогда, кода в камере сгорания появляется разрежение. В момент выпуска в цилиндре имеет место повышение давления.

Разрежение в цилиндре на впуске уступает давлению по силе на такте выпуска. Для максимально качественного и полного наполнения рабочей топливно-воздушной смесью на впуске необходимы клапана с большей пропускной способностью. Такая пропускная способность реализована посредством увеличения диаметра тарелки впускного клапана или количества впускных клапанов.

Седло клапана Тарелка впускного клапана со стороны рабочей камеры сгорания плоская, а со стороны распределительного вала получает форму конуса. Данный конус еще называется фаской. В момент закрытия впускного клапана фаска прилегает к седлу клапана, которое также представляет собой коническое отверстие в ГБЦ.

Направляющая втулка клапана Точность посадки впускного клапана обеспечена благодаря использованию направляющей втулки. В указанную втулку вставляется стержень клапана, а сама втулка называется направляющей клапана. Направляющие клапанов запрессованы в корпус ГБЦ, а также дополнительно зафиксированы посредством стопорного кольца.

Современные силовые агрегаты имеют тенденцию к увеличению количества впускных клапанов на цилиндр для улучшения пропускной способности, повышения эффективности наполнения цилиндра рабочей топливно-воздушной смесью и улучшения мощностных и других характеристик ДВС.

Клапан получает внутреннюю и наружную пружины. Данные цилиндрические пружины закрепляют на стержне клапана. Открытие впускного клапана на такте впуска становится возможным благодаря тому, что усилие от кулачка распределительного вала передается на рокер (толкатель). Конструкция современных ДВС подразумевает прямое воздействие кулачка распредвала на клапан. Пружины клапана плотно закрывают (прижимают) клапан обратно после того, как рокер сбегает с толкателя или стержень клапана прекращает контактировать с кулачком распредвала.

Между распределительным валом (его кулачком) и стержнем клапана (его торцевой частью) имеется конструктивный зазор. Такой зазор (может находиться на отметке 0,3-0,05 мм) создан для компенсации теплового расширения впускного клапана.

Открытие и закрытие впускных клапанов в четко определенный момент становится возможным благодаря угловому положению распредвала, которое в точности совпадает с аналогичным положением коленчатого вала ДВС. Получается, положение распредвала в момент открытия впускных клапанов строго соответствует положению коленвала. Конструкции двигателей могут отличаться, количество распредвалов может быть разным.

Впускной клапан начинает приоткрываться немного раньше того момента, когда поршень окажется в ВМТ (высшая мертвая точка). Это означает, что в самом начале такта впуска (когда поршень начинает опускаться вниз), впускной клапан уже немного открыт. Такое решение называется опережением открытия клапана. Различные модели силовых агрегатов имеют разное опережение, а рамки колебаний находятся в пределах от 5-и до 30-и градусов.

Закрытие впускного клапана осуществляется с небольшой задержкой. Клапан закрывается в тот момент, когда поршень в цилиндре оказывается в нижней мертвой точке и далее начинается движение вверх. Цилиндр продолжает наполняться и после начала движения поршня вверх. Такое явление происходит в результате инерционного движения во впускном коллекторе.

Загиб клапанов Основными неисправностями, которые напрямую связаны с клапанами ДВС, являются: загибание клапанов, зарастание клапанов нагаром и прогар клапана. Загибание клапанов чаще всего происходит по причине обрыва ремня ГРМ. Не менее часто гнет клапана и при неправильно выставленных метках в процессе замены приводного ремня ГРМ. Менять ремень ГРМ и выставлять метки на шкивах распредвала и коленвала нужно с повышенным вниманием.

Нагар на клапанах Неисправностью клапанного механизма становится образование нагара на впускных и выпускных клапанах, что проявляется в повышенном шуме в процессе работы и падении мощности ДВС. Характерно появление металлического стука в области клапанной крышки на ГБЦ, а также проблемы с клапанами выявляют по хлопкам во впускном и выпускном коллекторе.

Нагар на клапанах и седлах не позволяет элементам плотно прилегать друг к другу, что ведет к потере необходимого показателя компрессии в двигателе. Снижение компрессии означает потерю мощности ДВС. Сильный нагар также приводит к перегреву и прогару клапана.

Неисправность пружин клапана может привести к деформации ГБЦ и заеданию стержня в направляющей клапана. Неправильный тепловой зазор между рычагом и стержнем приводит к сильному стуку клапанов. В таком случае необходимо немедленно заниматься выставлением требуемого производителем теплового зазора. Автолюбители называют эту процедуру регулировкой клапанов. Регулировать клапана нужно с определенной периодичностью в процессе эксплуатации мотора, а также если указанная возможность отрегулировать клапана двигателя изначально предусмотрена конструктивно.

Впускной клапан

Впускной клапан пропускает в камеру сгорания смесь воздуха и топлива

Двигатель

Впускной клапан газораспределительного механизма открывает доступ в цилиндр топливо-воздушной смеси и прекращает доступ перед началом такта сжатия. В случае с дизельным двигателем клапан пропускает в камеру сгорания только воздух.

При обрыве ремня ГРМ впускные клапана "зависают", так как распредвал перестает вращаться. Тарелки клапанов, оказавшихся открытыми, ударяются о поверхность цилиндра

Клапана располагаются под углом от 30 до 45 градусов относительно вертикальной оси. Тарелка впускного клапана больше, чем у выпускного. Разница обусловлена тем, что в момент открытия впускного клапана в камере сгорания образуется разрежение, а в момент выпуска — повышенное давление. Сила разрежения ниже силы давления, поэтому для впуска требуются клапана с большей поверхностью головки, чтобы обеспечить пропускание необходимого объема топливо-воздушной смеси.

Устройство впускного клапана

Состоит клапан из тарелки и стержня. Плоская со стороны камеры сгорания тарелка впускного клапана имеет конусную форму со стороны распредвала (фаску). При полном закрытии она плотно прилегает к "седлу" (коническому отверстию) в головке блока цилиндров. Точную посадку впускного клапана обеспечивает направляющая втулка, в которой перемещается стержень клапана. Она запрессована в корпус головки блока цилиндров и зафиксирована стопорным кольцом.

Современная тенденция в конструировании ГРМ - увеличение количества впускных клапанов на один цилиндр. Это позволяет увеличить пропускную способность цилиндра и повысить мощность двигателя

Впускной клапан имеет внутреннюю и наружную цилиндрические пружины, которые крепятся на стержне клапана.

В действие впускной клапан приводится рычагом (рокером) от кулачка распределительного вала, или, в большинстве современных двигателей непосредственно давлением кулачка. Пружина обеспечивает постоянный контакт стержня впускного клапана с концом рокера или с кулачком.

Между кулачком распределительного вала и торцом стержня клапана конструктивно закладывается зазор. Это дает возможность компенсировать тепловое расширение впускного клапана. Величина такого зазора составляет 0,3-0,05 мм.

Принцип работы впускного клапана

Своевременное открытие и закрытие впускного клапана обеспечивает угловое положение распределительного вала, точно синхронизированного с таким же угловым положением коленчатого вала. То есть, угловое положение одного строго соответствует определенному угловому положению другого.

В зависимости от модели двигателя, впускных клапанов может быть и несколько на один цилиндр.

Для радикального изменения опережения открытия клапанов необходимо приобрести комплект спортивных распредвалов

Прежде, чем поршень достигнет высшей мертвой точки, начинает открываться впускной клапан - то есть, при такте впуска, к началу движения поршня вниз, клапан уже приоткрыт. Для разных моделей двигателей существует свое опережение открытия клапана. Пределы колебаний составляют 5-30 градусов.

А вот закрытие впускного клапана происходит с некоторой задержкой, после того как поршень достигает нижней мертвой точки и начинает движение вверх. Заполнение цилиндра продолжается даже после начала движения. Это происходит вследствие инерции во впускном коллекторе.

Характерные поломки впускных клапанов

Безусловно, самой распространенной поломкой клапанов необходимо признать их загибание в результате обрыва ремня ГРМ. То же самое может произойти и без обрыва, если заменой ремня занимался непрофессионал, ошибочно выставивший метки на шкивах коленвала и распредвала (или распредвалов). Особенно опасны обрывы для современных сложных двигателей, оснащенных механизмом изменяемых фаз газораспределения и прочими высокотехнологичными системами.

Еще одна распространенная неисправность клапанного механизма зарастание впускных и выпускных клапанов нагаром. Как правило, определить проблему можно на достаточно ранней стадии по снижению мощности и хлопкам во впускном и выпускном трубопроводах, металлическому стуку в головке блока цилиндров и падению мощности двигателя.

Отложение нагара на седлах и клапанах препятствует их плотному прилеганию и уменьшает компрессию. Вследствие этого уменьшается и мощность двигателя. Поломки пружин могут вызвать неплотное прилегание клапана к седлу и приводить к деформации головки блока цилиндров, образованию раковин или заеданию стержня. Большой тепловой зазор между рычагом и стержнем клапана также ведет к появлению резкого металлического стука и падению мощности двигателя.

Материалы для производства клапанов

Для изготовления впускных клапанов используется хромистая сталь, обладающая стойкостью против коррозии в газовых средах при температурах свыше 550 °C. Этот вид стали достаточно хрупок.

blamper.ru

Выпускной клапан двигателя

Выпускной клапан – элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя.

Клапан ДВС Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

<center><ins class="adsbygoogle" style="display:block; text-align:center;" data-ad-layout="in-article" data-ad-format="fluid" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="4491286225"></ins> <script> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); </script></center>

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала. Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокер, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление, которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

Клапан и сухарь На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря». Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

Выпускной клапан работает в крайне сложных условиях. Отработавшие газы вызывают сильную коррозию выпускных клапанов. Если топливо сгорает в камере не полностью, тогда это может привести к прогару клапана. Регулировка клапанного механизма является важной процедурой в процессе эксплуатации ДВС. Раннее закрытие выпускного клапана может привести к быстрому его прогару.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск и т.д.

Прогар клапана Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания. Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов.

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Выпускной клапан также может иметь дополнительную защиту, которая способна значительно продлить срок службы элемента. Единственным недостатком можно считать конечное удорожание производства детали.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

лазерное легирование;
метод плазменно-порошковой наплавки;
наплавка токами высокой частоты;

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

Впускные и выпускные клапаны

Выпускные клапаны

Фаска

Пружина

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Впускные клапаны

Маслоотражательный колпачок

Направл. втулка

Стержень

Тарелка

Седло

Диаметр клапана

Большой шаг

Внутренняя пружина

Впускной клапан большого диаметра — увеличение количества впускаемого воздуха

Наружная пружина

Малый шаг

Пружина с переменным шагом навивки

Двойная пружина

В четырехтактных бензиновых и дизельных двигателях клапаны располагаются в головке цилиндров. Через впускные клапаны проходит только смесь воздуха и топлива, поэтому они подвергаются воздействию более низких температур, чем выпускные клапаны. У впускного клапана тарелку делают большего диаметра, чем у выпускного, так как давление на впуске меньше давления на выпуске. Двигатели разных моделей отличаются количеством клапанов. Двигателям с двумя и более впускными клапанами свойственно лучшее наполнение цилиндров. Дополнительный впускной клапан увеличивает проходное сечение впускных каналов, следовательно, в цилиндр поступает больше топливовоздушной смеси. То же самое касается и выпускных клапанов: два клапана на выпуске позволяют увеличить выпускные каналы, что облегчает выход отработавших газов из цилиндра. Клапан подвергается очень значительным нагрузкам даже при нормальном режиме работы двигателя. Для повышения стойкости клапана к износу, прожиганию и коррозии его поверхность подвергается специальной обработке. Так, например, впускные клапаны изготавливаются из стали с хромом или кремнием для повышения их износостойкости и коррозионной стойкости или магния и никеля для повышения прочности. Выпускные клапаны сделаны из сплавов на основе никеля. Клапан состоит из двух частей: стержня и тарелки. Клапан установлен в отверстии в головке цилиндров. Тарелка плотно прилегает к седлу. В процессе работы головка цилиндров нагревает седло. Часть тепла передается стержню клапана, а от него — направляющей втулке, поэтому стержень является самой холодной частью клапана. Седло клапана и направляющая втулка охлаждаются жидкостью, протекающей по рубашке вокруг впускных каналов. Открываясь и закрываясь, клапан поворачивается на небольшой угол, поэтому каждый раз он садится на новое место.

Фаска

Пружина

Впускной клапан малого диаметра — уменьшение количества впускаемого воздуха

Впускные клапаны

Маслоотражательный колпачок

Направл. втулка

Стержень

Тарелка

Седло

Диаметр клапана

Большой шаг

Внутренняя пружина

Впускной клапан большого диаметра — увеличение количества впускаемого воздуха

Наружная пружина

Малый шаг

Пружина с переменным шагом навивки

Двойная пружина

Благодаря этому на фаске и седле клапана не оседает нагар. Кроме того, это предотвращает заклинивание клапана в направляющей втулке и равномерно распределяет тепло по всему седлу. Клапан перемещается в направляющей втулке и полностью концентричен седлу. Направляющая втулка представляет собой полую цилиндрическую деталь. Сначала в головке блока цилиндров сверлятся отверстия, а затем в них запрессовываются направляющие втулки. В головку цилиндра из алюминиевого сплава необходимо вставить чугунные направляющие втулки, в противном случае добиться необходимой контактной поверхности для стержня клапана будет невозможно. В большинстве двигателей используются сменные направляющие втулки, запрессованные в отверстия в головке цилиндров. В некоторых двигателях направляющие втулки отлиты в головке цилиндров. Затем в них просверливается отверстие, соответствующее диаметру стержня клапана. В верхней части направляющей втулки имеется маслоотражательный колпачок. Клапанная пружина обеспечивает закрытие клапана и плотное прилегание тарелки к седлу для предотвращения утечек газов. Используются клапанные пружины двух типов: пружины с переменным шагом навивки и двойные пружины.

Газораспределительный механизм

Коромысло

Гидрокомпенсатор зазора в приводе клапана

Распределительный вал

Клапан

CIH

ОТ Перекрытие клапанов

Такт впуска

Рабочий такт

Такт сжатия

Открытие впускного клапана

Такт выпуска

Закрытие впускного клапана

Закрытие выпускного клапана

Открытие выпускного клапана

Подъем кулачка

Рабочий выступ кулачка

Рабочий угол кулачка

Распределительный вал

Зубчатый шкив распределительного вала

OHC — газораспределительный механизм с верхним распределительным валом

DOHC — газораспределительный механизм с двумя верхними распределительными валами

OHV — газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов

CIH — газораспределительный механизм с распределительным валом в головке блока цилиндров

Типы и конструкция

Газораспределительный механизм обеспечивает открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Основными элементами газораспределительного механизма являются распределительный вал, компенсаторы зазоров в приводе клапанов, коромысла и клапаны. В зависимости от числа и расположения распределительных валов различают несколько типов газораспределительных механизмов.

Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов (OHV)

В двигателе с таким газораспределительным механизмом клапаны расположены в головке цилиндров, а распределительный вал находится в самом блоке рядом с коленчатым валом. Толкатель клапана соприкасается с кулачком распределительного вала. При повороте распределительного вала усилие от кулачка передается толкателю, а от него — штанге. Штанга воздействует на одно плечо коромысла, а другое плечо при этом нажимает на клапан. Существует несколько типов толкателей. Механический толкатель представляет собой полый цилиндр из чугуна, установленный в отверстие картера. Толкатель медленно вращается, благодаря чему равномерно изнашивается под действием кулачка распределительного вала.

В настоящее время применяются газораспределительные механизмы следующих типов: с одним верхним распределительным валом (OHC), с двумя верхними распределительными валами (DOHC), с распределительным валом в головке блока цилиндров (CIH).

studfiles.net

Впускной клапан | Сантехнапевы

Впускной клапан - один из компонентов арматуры смывного бачка. Впускной клапан служит для набора воды в смывной бачок до определённого уровня. В начале впускные клапана именовались: шаровыми кранами потому, что запирание воды в бачке, при достижении заданного уровня воды, происходило при помощи всплывающего, по мере набора воды, поплавка в виде шара. Название: "шаровый кран" сохранилось и использовалось применительно ко всем впускным клапанам поплавкового типа, не зависимо от того – имел ли поплавок форму шара, цилиндра или иную форму, как краны Советского, да и импортного производства. Только клапаны современной конструкции стали именоваться "впускными клапанами" так, как у них уже нет ни какого сходства с шаровыми кранами старой конструкции.

Клапаны поплавкового типа применяются не только в смывных бачках для регулирования уровня воды, но и в системах отопления, для регулирования уровня топлива для жидкотопливных котлов.

Поплавковые клапаны бывают двух видов:

А. Клапаны противодавления; наиболее простые по конструкции.

Б. Клапаны попутного давления. Принцип попутного давления используется, в настоящее время, во всех подающих клапанах, только конструкция их претерпела некоторые изменения – поплавок стал значительно компактнее.

Клапан противодавления (А) работает следующим образом: при наполнении бачка поплавок 7 с рычагом 6 поднимается и рычаг 6, поворачиваясь вокруг оси 5, давит на поршень 4, который приближается к седлу 2 в корпусе 1 клапана; при достижении заданного уровня воды в бачке поршень 4 герметично закрывает седло 2 резиновой прокладкой 3. Когда бачок опорожняется, поплавок 7 с рычагом 6 опускается, поршень 4 отодвигается от седла 2 и вода снова начинает поступать в бачок. Уровень воды в бачке можно регулировать, перемещая поплавок по вертикальной части рычага либо слегка, подгибая горизонтальную часть рычага. Некоторые модели импортных шаровых кранов имели на вертикальной части рычага резьбу для более прочной фиксации поплавка в нужном положении. В этом случае поплавок, так же имеющий внутреннюю резьбу либо наворачивался на рычаг, либо выворачивался и после регулировке фиксировался в нужном положении при помощи контргайки.

Недостатком клапанов такого типа являются большие колебания уровня воды в смывном бачке при изменении давления в водопроводной сети. Например: если в момент регулировки уровня воды в бачке, давление в водопроводной сети было пониженное (большой водоразбор), то при повышении давления уровень воды в бачке, при наборе, неизбежно повысится так, как для того, чтобы преодолеть сопротивление давления и герметично закрыть седло клапана, поплавку необходимо будет всплыть несколько выше первоначально установленного уровня при низком давлении.

Такого недостатка лишены клапаны, закрываемые давлением воды – клапаны попутного давления (Б). В клапанах данной конструкции давление воды на клапан 8 прижимает его к прокладке 3. При опорожнении бачка клапан отодвигается от седла 2 под действием массы поплавка 7 и рычага 6, и вода по зазору поступает в бачок. Промежуточные звенья 9 увеличивают усилие открытия. При наполнении бачка, до заданного уровня, поплавок 7 с рычагом 6 поднимаются и клапан 8 закрывается.

В настоящее время, клапаны поплавкового типа можно встретить всё реже и реже; из – за их громоздкой конструкции и не возможности устанавливать их в смывные бачки вместе с современными механизмами слива. Новая конструкция механизмов слива продиктовала и необходимость впускных клапанов нового типа – более компактных по конструкции. Современные подающие клапаны делятся только на клапаны для боковой подводки и для нижней. Впускные клапаны для боковой подводки, так же, используются всё реже и реже и в скором времени, очевидно, их полностью вытеснят клапаны с нижней подводкой. Унитаз со смывным бачком, имеющим нижнее подключение воды, выглядит, при правильном подключении, гораздо привлекательнее – не видно ни каких лишних деталей.

Замена, а тем более установка нового впускного клапана не представляет ни каких проблем, а вот регулировка клапана для полноценной работы, в большинстве случаев, не выполняется вовсе или выполняется только частично – только регулировкой положения высоты поплавка. Такой регулировки не всегда достаточно для достижения желаемого результата – полноценному удалению продуктов жизнедеятельности из чаши унитаза в канализацию. Иногда после установки нового унитаза у хозяев вместо удовлетворения от нового приобретения остаётся лишь чувство недоумения – старый унитаз работал лучше. Такая ситуация, к сожалению, не редкость, а дело всего лишь в том, что объёма воды в смывном бачке недостаточно для смыва. Мастер, проводивший установку нового унитаза, просто не обратил внимания на уровень набора воды в бачок, а установил впускной клапан в том виде и с теми параметрами регулировки, которые были выставлены на заводе, при сборке клапана.

Дело в том, что высота бачков различная у разных производителей и, даже, у одного производителя, различные модели смывных бачков могут иметь разную высоту. Именитая фирма - производитель сантех приборов, например JIKA, различные модели смывных бачков комплектует арматурой уже изначально имеющую необходимую регулировку для полноценной работы, произведённую при сборке; но не всегда производитель сантех приборов производит и все необходимые комплектующие, а использует комплектующие разных производителей; очевидно, с кем удалось сойтись в цене. Комплектующие стороннего производителя, в нашем случае арматура смывного бачка, в большинстве случаев, требует регулировки после монтажа. Это относится, как к подающим клапанам, так и к механизму слива. Если механизм слива, в иных случаях, вообще невозможно эксплуатировать без регулировки и его регулировка – работа вынужденная, то подающий клапан и с заводской предустановкой будет работать, правда, не всегда полноценно.

В подавляющем большинстве случаев, при регулировке уровня набора воды в смывной бачок, ограничиваются лишь изменением по высоте положения поплавка, но это, можно так сказать, только "чистовая" регулировка так, как может производиться в очень не больших пределах. "Черновая" регулировка производится изменением высоты самого впускного клапана и параметры возможной регулировки высоты указывается в руководстве по монтажу, эксплуатации и сервисному обслуживанию, прилагаемом к каждому клапану; только в это руководство редко кто заглядывает.

Как бы профессионально правильно не было установлено то или иное оборудование, а со временем ему потребуется профилактика. В работе впускного клапана могут возникнуть две проблемы:

1. Вода медленно или вовсе не поступает в смывной бачок.

2. Набор воды не прекращается по достижению установленного уровня.

Первая проблема решается прочисткой фильтра - сеточки, находящегося в присоединительном патрубке, снизу смывного бачка. Для прочистки фильтра необходимо отключить подачу воды на смывной бачок и отвернуть накидную гайку гибкой подводки от резьбового патрубка впускного клапана. Из патрубка, в центре, торчит небольшой пластиковый "хвостик" - это и есть "хвостик" фильтра, потянув за него, например плоскогубцами, можно извлечь фильтр - сеточку и промыть его. Если впускной клапан находится в эксплуатации длительное время, то извлечь фильтр, потянув за "хвостик", не все удаётся - препятствуют солевые отложения. Иногда, при приложении чрезмерных усилий, "хвостик", вообще, может оторваться. В этом случае, фильтр из патрубка придётся извлекать при помощи шила или самореза; очень часто так и приходится поступать; фильтр расположен в патрубке не глубоко.

Вторая проблема решается промывкой запирающей мембраны впускного клапана и проверкой её целостности - она может быть повреждена (трещины, разрывы). Для извлечения мембраны необходимо отключить подачу воды на смывной бачок и отвернуть пластиковую гайку запирающего механизма; на механизмах некоторых фирм нет гайки и там мембрана извлекается после поворота вставки на некоторый угол (байонетное крепление). Отсоедините рычаг запирающего механизма от поводка поплавка и извлеките мембрану из корпуса. Тщательно промойте и осмотрите её. Если повреждений нет, то механизм можно собрать и открыть подачу воды. Ресурс впускного клапана - не менее 150 000 циклов.

Необходимо упомянуть ешё об одной неприятности, нарушающей нормальную работу впускного клапана - нарушение подвижности поплавка. Нарушение подвижности поплавка возникает из - за солевых отложений на пластиковых стенках впускного клапана. В условиях эксплуатации впускного клапана в "мягкой воде" его стенки покрываются только ржавым налётом, а при повышенном содержании солей в водопроводной воде (жёсткая вода) поверхность клапана, со временем, превращается в подобие наждачной бумаги, что затрудняет перемещение подвижных элементов механизма. В конечном итоге, поплавок может, вообще, застрять в каком то одном положении. Вернуть впускной клапан в нормальное рабочее состояние поможет только тщательная его промывка, желательно с полным извлечением из смывного бачка.

В качестве примера я использовал впускной клапан ALCAPLAST, как наиболее распространённый; такими клапанами, чаще всего, комплектуются смывные бачки Российского производства. Регулировка и профилактика иных моделей впускных клапанов отличается лишь в незначительных деталях.

Прежде, чем подсоединить подводку и открыть подачу воды на впускной клапан ОБЯЗАТЕЛЬНО промойте подводящие трубы, тем самым вы продлите срок бесперебойной работы вашего впускного клапана

santehnapevi.ru

Разновидности и принцип действия впускных клапанов

Подачу воды в стиральную машину осуществляет впускной клапан. Это электромеханическое устройство основой которого является электромагнит и эластичная мембрана.

Конфигурации впускных клапанов.
Принцип действия клапана стиральной машины.
Характерные недостатки, на которые стоит обратить внимание.
Определение возможных неисправностей.

1. Конфигурации впускных клапанов

Здесь мы рассмотрим несколько самых распространенных неисправностей: стиральная машина не забирает порошок (моющее средство), вода не заливается совсем, вода не заливается в некоторых режимах программы.

Существует много конфигураций впускных клапанов: от единичных, предназначенных для подачи холодной и горячей воды, до устройств более сложной сборки, состоящих из трех и более отдельно управляемых клапанов, объединенных в один блок для регулирования подачи воды из одного входного отверстия на несколько выходных.

Резьба всех входных отверстий имеет один и тот же размер, однако размеры соединений шлангов, ведущих от клапана, могут отличаться. Кроме того, используются разнообразные крепежные скобы, углы выхода которых либо располагаются в линию (классифицируются как клапаны с углом 180°°), либо обращены вниз (классифицируются как клапаны с углом 90°). Принцип действия электромеханического клапана описан ниже и справедлив для всех клапанов данного типа.

2. Принцип действия клапана стиральной машины

Катушка с сопротивлением от 3000 до 5000 Ом (3 до 5 тысяч кОм), под напряжением (т.е. подключенная к сети), создает сильное магнитное поле в центре. Это поле притягивает к катушке мягкий металлический сердечник-шток и удерживает его в этом положении до тех пор, пока на катушку подается электрический ток. Когда напряжение отключается (при обесточивании), пружина, расположенная в верхней части паза штока, приводит его в исходное положение.

Обесточенный клапан (в нерабочем положении - без подачи напряжения). При отсутствии подачи напряжения на катушку (A) пружина (C) плотно прижимает мягкий металлический сердечник (B) к центру отверстия эластичной мембраны. Так как в камере (D) только атмосферное давление а давление воды, по крайней мере, 2 атмосферы (немного выше), давление действует на верхнюю часть мембраны, при этом плотно ее закрывая. Чем больше давление воды, тем сильнее клапан прижимает мембрану, таким образом, не позволяя протекать воде.

Давление на верхнюю часть мембраны, оказывается, через небольшое сливное отверстие (E), обозначенное на схеме. Очень важно не заграждать это маленькое отверстие. Несмотря на то, что отверстие очень маленькое, оно играет важную роль в правильном функционировании данного типа клапанов, управляемых давлением.

Включенный клапан (подается напряжение). Когда напряжение подается на катушку, возникает магнитное притяжение, превышающее силу пружины (C), в результате чего шток выталкивается в середину катушки. Благодаря этому открывается центральное отверстие мембраны, и возникает неравномерное давление. Это давление поднимает эластичную мембрану, и вода может набираться в камеру (D), т.е. происходит подача воды. Воде легче поднять мембрану, чем уравновесить давление, проникнув через очень маленькое сливное отверстие. Любое увеличение или закупорка этого важного отверстия приведет к неисправности клапана.

Главные преимущества клапанов данного типа:

чем больше давление на клапан, тем сильнее он закрывается;
относительно низкая стоимость;
очень надежные;
в случае поломки легко заменить.

3. Характерные недостатки, на которые стоит обратить внимание

Итак:

Так же, как и в случаях с домашними кранами, седло клапана изнашивается и позволяет протекать небольшому количеству воды, даже если впускной клапан обесточен. Это приводит к тому, что неиспользуемая стиральная машина наполняется. Если оставить кран подачи воды в машинку включенным на длительное время, она переполнится и затопит помещение.
Обесточенный клапан не возвращает шток в нормальное исходное/закрытое положение. Эта проблема приводит к переполнению машины и сильному затоплению. Примечание: Выключение машины не поможет избежать переполнения в таких случаях. Требуется полное отключение питания и водоснабжения, а в случае 1 потребуется полная замена впускного клапана.
Клапан не позволяет набираться воде вследствие разомкнутой цепи катушечной обмотки.
Клапан не пропускает воду вследствие того, что фильтр на входе засорен. Осторожно извлеките и прочистите его. Следите за тем, чтобы даже самые маленькие частицы не попадали через фильтр, так как они могут заблокировать сливное отверстие в клапане.

Впускные клапаны бывают разных размеров и форм - одиночные, двойные и тройные клапаны или комбинация всех трех видов. В двойных и тройных клапанах каждая катушка управляет одним выходом из общего входа. К сожалению, в результате неисправности одной катушки или одного выхода необходимо полностью заменить весь узел клапана, так как отдельные запасные части не продаются.

4. Определение возможных неисправностей

В данном теоретическом примере машина загружена бельём, и выбрана программа, но стиральная машина не набирает воду. Перемещение таймера/командоаппарата в режим откачивания подтвердит, что питание включено, и блокирование дверцы сработало.

Шаг 1. Повторно выберите программу, чтобы удостовериться, что изначально машина была настроена и включена правильно.
Шаг 2. Если машина была правильно настроена, это будет еще одним подтверждением того, что вода для стирки не набирается, не смотря на то, что машина включена в сеть.
Шаг 3. Как бы очевидно это не было, но многие мастера, приехав по вызову для ремонта стиральной машины, просто обнаруживали, что кран на машинку был выключен. Обычно хозяева на это отвечают, что краны «вообще не выключаются», но в этот раз, видимо, кто-то из нерадивых домочадцев или невинный водопроводчик сделали это. В таком случае стоит напомнить важнейшее правило: все автоматические стиральные и посудомоечные машины должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ от автономных кранов, если они не используются. Это может показаться бессмысленным, но цель проста. Если вдруг впускной патрубок расколется или впускной клапан неправильно закроется, помещение подвергнется затоплению. Между тем, если бы краны выключались каждый раз, когда машиной не пользуются, этого не произошло бы.
Шаг 4. Открутив шланг от клапана, легко проверить поломку, включая и выключая кран, к которому он подсоединен, при этом удостоверьтесь, чтобы свободный конец шланга был расположен в соответствующей емкости. Причиной отсутствия потока воды могут быть неисправный кран или ручка крана, или внутренняя поломка шланга подачи воды. Некоторые производители машин предоставляют резиновые уплотнители для входного шланга со встроенным металлическим или сетчатым фильтром. В инструкции по эксплуатации от производителя рекомендуется установить две кольцевые прокладки, поставляемые вместе с фильтрами, на конце шланга подачи воды в качестве первого ряда фильтров клапана. Отвинтите шланг подачи воды от крана и проверьте, использовались ли эти кольцевые прокладки при первоначальной установке. При необходимости прочистите их или установите новые.
Шаг 5. Можно осуществить проверку водозаборного фильтра водяного клапана, когда шланг будет извлечен на этапе 4. Убедитесь, что никакие частички не проникли через сетчатый фильтр на клапан. Тщательно очистите фильтр от осадков и мусора и т.д., и замените. Примечание: Чтобы извлечь фильтр, осторожно возьмите его за центр щипцами и оттяните от основной части клапана.
Шаг 6. Удостоверьтесь, что давление воды на клапан достаточное, чтобы обеспечить работу клапана.
Шаг 7 и 8. Если впускной клапан включен, когда в машине нет воды, регистрируется неисправность системы давления воды, которую необходимо проверить. Если клапан отключен, когда в машине нет воды, скорее всего, неисправность в клапане. Чтобы заменить клапан, извлеките фиксирующие винты и отсоедините внутренние шланги от клапана.

Пометив провода и соединения на клапане, извлеките их и замените новым узлом, подсоединив шланги и провода в обратном порядке.

Впускной клапан стиральной машины: назначение, неисправности, замена

В современных стиральных машинах есть очень важная и нужная деталь, отвечающая за подачу воды в машину. Это впускной клапан стиральной машины. При его поломке, есть вероятность затопления квартиры и соседей нижних этажей. Какие клапаны применяются в современных стиральных агрегатах, а также их устройство и ремонт будет подробно рассмотрено в этой статье. Так как это устройство предназначено для залива воды в машинку, оно имеет еще одно название – заливной клапан.

Назначение и устройство

Основная функция впускного клапана стиральной машины заключается в управлении подачей воды в барабан стирального устройства.

Принцип действия впускного клапана основан на законах электромагнетизма. Поэтому его часто называют электромагнитным. Команда на подачу воды осуществляется подачей напряжения на катушку. Вокруг нее образуется магнитное поле, которое втягивает сердечник, изготовленный из металла, называемый штоком. За счет этого открывается небольшое отверстие, расположенное в центре специальной эластичной мембраны, и вода устремляется в дозатор, смывая порошок, предназначенный для стирки.

После того как необходимый объем воды будет набран, сработает специальный датчик. Напряжение перестанет подаваться на катушку. Сработает специальная пружина, которая вернет шток в исходное положение и подача воды в машину прекратится. Когда впускной клапан обесточен, пружина надежно прижимает сердечник, перекрывая отверстие мембраны.

Электромагнитные впускные клапаны бывают трех видов и могут иметь:

Впускной клапан стиральной машины виды

Одну катушку. Применяется в основном в стиральных машинах устаревших моделей. В этих устройствах управление струей воды осуществляется при помощи механики, используется командоаппарат. Вода с помощью рычага поступает в дозатор.
Две катушки. Используются в современных моделях стиральных машин. Управление осуществляется при помощи электроники. Для этой цели предусмотрен специальный модуль. Каждая отдельно взятая катушка отвечает за подачу воды в определенный отдел дозатора. При одновременном включении двух катушек, поток воды будет направлен в третий отдел дозатора.
Три катушки. Так же как и предыдущий вариант, используются в современных стиральных машинах. В них применяется дозатор, имеющий три отсека. Отличительной особенностью этого вида от предыдущего является то, что за счет третьей катушки имеется возможность направить поток воды еще и в третий отсек дозатора.

Проверка впускного клапана

Для полноценной проверки этой детали, необходимо ее извлечь из стиральной машины. Обычно он находится вверху на задней стенке. Кроме тех случаев, где загрузка белья осуществляется вертикально. В этом случае впускной электромагнитный клапан расположен в нижней части конструкции, также со стороны задней стенки.

Демонтаж впускного клапана стиральной машины

Его работоспособность можно проверить, путем поочередной подачи напряжения на катушки, предварительно подсоединив шланг для воды. В случае если он исправен, открытый впускной клапан будет свободно пропускать воду. При прекращении подачи тока на катушки он закроется, и подача воды прекратится. Надо позаботиться о емкости, в которую будет сливаться вода.

Во время такой проверки необходимо соблюдать осторожность, так как работа проводится под напряжением. Надо следить, чтобы вода не попала на оголенные провода. Работа должна проводиться аккуратно и без спешки.

Возможные неисправности

Могут возникнуть следующие неисправности:

Засор сетки фильтра. Ее надо внимательно осмотреть и при необходимости следует очистить от грязи и промыть водой.
Следует проверить исправность катушек. Если напряжение на них подано, но клапан все равно находится в закрытом состоянии, то возможен обрыв. Или деталь сгорела. Диагностировать такую неисправность поможет мультиметр. Прибор включают в режим измерения сопротивлений и подключают к концам катушки. Об исправности детали будет свидетельствовать сопротивление 2 – 4 кОм.
Обязательно надо проверить пластиковые вставки в штуцерах, сдерживающие напор воды, при их поломке или отсутствии деталь подлежит замене.

Ремонт заливного электромагнитного клапана чаще всего не является возможным, поскольку он относится к неразборным деталям, требующим в случае неисправности, полную замену. Хотя некоторые умельцы производят замену вышедшей из строя катушки на исправную, если она имеется. Лучшим вариантом в таком случае будет приобретение нового впускного электромагнитного клапана, и впоследствии, его установка в стиральную машину.

Замена клапана

В первую очередь стиральную машину надо отключить от электросети и перекрыть воду. Затем снять заднюю стенку.
От впускного клапана отсоединяются все шланги и провода. Что бы ни забыть, куда какой идет, лучше записать, зарисовать или сфотографировать.
Затем клапан освобождается от крепежа. Откручиваются болты, которые его фиксируют или отгибаются защелки. Они тоже имеют место быть, в некоторых моделях.
Для того чтобы извлечь клапан, его надо повернуть.
Установка впускного клапана осуществляется в обратной последовательности.

После установки новой детали, следует еще раз проверить правильность подсоединений проводов и шлангов, и только после этого включать стиральную машину.