Седло клапана

The examples and perspective in this article may not represent a full view of the subject. Please improve this article and discuss the issue on the talk page. (April 2019)

Седло клапана в бензиновом или дизельном двигателе внутреннего сгорания — это поверхность, на которую опирается впускной или выпускной клапан в течение части рабочего цикла двигателя, когда этот клапан закрыт. Седло клапана является критически важным компонентом двигателя, поскольку, если оно неправильно установлено, ориентировано или сформировано во время производства, произойдет утечка клапана , что отрицательно скажется на степени сжатия двигателя и, следовательно, на эффективности двигателя , производительности ( мощности двигателя и крутящем моменте двигателя), выбросах выхлопных газов и сроке службы двигателя.

Клапанные седла часто формируются путем первой запрессовки приблизительно цилиндрической детали из закаленного металлического сплава , такого как стеллит , в литую выемку в головке цилиндра над каждым возможным положением штока клапана, ^[1] а затем механической обработкой конической поверхности сечения в седле клапана, которая будет сопрягаться с соответствующей конической секцией соответствующего клапана. Обычно две конические поверхности сечения, одна с более широким углом конуса и одна с более узким углом конуса, обрабатываются выше и ниже фактической сопрягаемой поверхности, чтобы сформировать сопрягаемую поверхность надлежащей ширины (называется «сужением» седла), и чтобы позволить ей быть правильно расположенной относительно (более широкой) сопрягаемой поверхности клапана, чтобы обеспечить хорошее уплотнение и теплопередачу, когда клапан закрыт, и обеспечить хорошие характеристики потока газа через клапан, когда он открыт.

Недорогие двигатели могут иметь седла клапанов, которые просто вырезаны в материале головки блока цилиндров или блока двигателя (в зависимости от конструкции двигателя). Некоторые новые двигатели имеют седла, которые напыляются, а не вдавливаются в головку, что позволяет им быть тоньше, создавая более эффективную передачу тепла через седла клапанов и позволяя штокам клапанов функционировать при более низкой температуре, таким образом позволяя штокам клапанов (и другим частям клапанного механизма ) быть тоньше и легче. ^[2] Эти седла клапанов также известны как седла клапанов с лазерным покрытием. ^{[3] [4]}

Существует несколько способов, которыми седло клапана может быть неправильно установлено или обработано. К ним относятся неполная посадка во время этапа прессовой посадки, искажение номинально круглых поверхностей седла клапана таким образом, что они отклоняются неприемлемо от идеальной округлости или волнистости , наклон обработанных поверхностей относительно оси отверстия направляющей втулки клапана, отклонение поверхностей седла клапана от концентричности с отверстиями направляющей втулки клапана и отклонение обработанной конической части седла клапана от угла конуса, который требуется для соответствия поверхности клапана. Автоматизированный контроль качества вставленных и обработанных седел клапана исторически был очень труднодостижимым до появления цифровой голографии , которая позволила использовать метрологию высокой четкости для измерения всех этих перечисленных отклонений.