Плавание клапана — это неблагоприятное состояние, которое может возникнуть на высоких оборотах двигателя [1] , когда тарельчатые клапаны в клапанном механизме двигателя внутреннего сгорания не следуют должным образом за фазу закрытия профиля кулачка кулачка . Это снижает эффективность и производительность двигателя. Также существует значительный риск серьезного повреждения двигателя, который может включать выход из строя клапанной пружины, контакт поршней с клапанами или катастрофический выход из строя толкателя и кулачка кулачка, особенно при использовании роликовых подъемников. [2]
«Подъем клапана» или «подъём клапана» создан намеренно, используя управляемый поплавок клапана для увеличения подъема [3] и продолжительности цикла открытия клапана. В некоторых автоспортах существуют правила, ограничивающие подъем распредвала, предотвращающие такой вид эксплуатации. Правильная оптимизация продолжительности работы клапанов позволяет избежать чрезмерных нагрузок на кулачки и толкатели распределительного вала .
«Подпрыгивание клапана» — это связанное с этим состояние, при котором клапан не остается на месте из-за совместного воздействия инерции клапана и резонанса металлических пружин клапана, которые уменьшают силу закрытия и позволяют клапану частично вновь открыться.
Более жесткие клапанные пружины могут помочь предотвратить всплывание клапана и подпрыгивание клапана, но за счет увеличения потерь на трение , более высоких напряжений и более быстрого износа клапанного механизма. Для компенсации эффекта более жестких пружин использовались различные методы, такие как клапаны с двойной пружиной и прогрессивной пружиной , толкатели с роликовыми наконечниками и пружины пневматических клапанов .
Плавание клапана также можно предотвратить, используя более легкие компоненты клапанного механизма. Для этой цели обычно используются титановые клапаны, фиксаторы и толкатели. Клапаны с подрезкой могут как увеличить поток, так и уменьшить вес. Кроме того, используя больше традиционных двух клапанов на цилиндр, можно использовать клапаны меньшего размера и более легкие. За счет уменьшения массы клапанного механизма клапаны могут закрываться быстрее при заданной жесткости пружины.
Пневматические пружины клапанов использовались в гонках Формулы-1 . С 1960-х годов итальянский производитель мотоциклов Ducati использовал десмодромный клапанный механизм, чтобы решить эту проблему и обеспечить более высокие обороты двигателя за счет принудительного закрытия и открытия клапанов без пружин. Система состоит из механического подъемного механизма, который использует второй коромысло для закрытия клапана.