Седло клапана

Седло клапана предназначено для повышения долговечности зоны контакта клапана с головкой цилиндра. Для изготовления седла применяют специальные легированные чугуны или жаростойкие сплавы. На рабочую поверхность седла выпускного клапана иногда наносят слой тугоплавкого материала.

Колпачок или манжета, выполненные из масло-бензостойкой резины, предотвращают попадание масла в камеру сгорания.

Для получения хорошего уплотнения поясок седла шириной около 2 мм изготовляют с переменным углом. Наружная поверхность седла может иметь цилиндрическую пли коническую форму.

Седла крепят запрессовкой с натягом и расчеканкой головки, а стальные седла дополнительно развальцовывают в верхней части. На наружной поверхности цилиндрического и конического седел вытачивают кольцевые канавки, в которые при запрессовке затекает металл головки. Коническое седло запрессовывают в гнездо с небольшим торцевым зазором, а цилиндрические — до упора.

Тепловой поток от рабочего тела в камере сгорания воспринимается головкой клапана (особенно выпускного) и передается через фаску седлу, а через стержень клапана — направляющей втулке, что обусловливает необходимость интенсивного охлаждения указанных деталей. Для этого могут применяться конструктивные решения: подвод охлаждающей жидкости к наиболее нагретым зонам; увеличение диаметра стержня клапана и длины его направляющей втулки; перенос теплоты от головки к стержню за счет взбалтывания жидкого натрия в стержне клапана при его движении (полость в клапане заполняют на 50...60% солями натрия, температура плавления которого 97 °С).

Для предотвращения заклинивания клапана во втулке при высокой температуре и возможном перекосе (в приводе клапана непосредственно кулачком вала) нижнюю внутреннюю поверхность втулки выполняют конусной  или уменьшают диаметр стержня клапана у головки.

Характерные дефекты клапанного узла:

деформация и поломка клапанов в результате ударов поршня о незакрывшийся клапан из-за обрыва ремня или цепи привода распределительного вала, заклинивания подшипника вала при недостаточном смазывании или превышении частоты вращения;

деформация торцовой поверхности клапанов (вогнутая форма) при перегреве двигателя;

неравномерный износ головки клапана и седла при образовании нагара на поверхности фаски клапана и седла;

трещины и глубокие раковины на седле и фаске клапана из-за недостаточного охлаждения, плохого контакта с седлом (нагара, большого клапанного зазора), удара в момент посадки, попадания посторонних предметов, веществ через систему впуска, работы двигателя на позднем зажигании и бедной смеси;

прогар клапана из-за перегрева при образовании нагара на рабочих фасках седла и клапана (резко уменьшается теплоотвод от головки клапана), а также при малом зазоре в приводе («зависании» клапана);

износ стержня клапана и втулки из-за неравномерного расширения стержня при неровном распределении температуры клапана;

скопление нагара на направляющих втулках из-за низкого качества масла (наличия загрязняющих веществ, малой вязкости и плохих смазочных свойств).