Клапанный механизм или клапанный механизм — это механическая система, управляющая работой впускных и выпускных клапанов в двигателе внутреннего сгорания . [1] Впускные клапаны контролируют поток топливовоздушной смеси (или только воздуха для двигателей с непосредственным впрыском топлива) в камеру сгорания, а выпускные клапаны контролируют поток отработанных выхлопных газов из камеры сгорания после завершения сгорания. [2]
Компоновка клапанного механизма во многом зависит от расположения распределительного вала. Распространенные конфигурации клапанного механизма для поршневых двигателей (в порядке от самой старой к самой новой):
Клапанный механизм состоит из всех компонентов, отвечающих за передачу вращательного движения распределительного вала на открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов. Типичные компоненты перечислены ниже в порядке от коленчатого вала до клапанов.
Время и профиль подъема открывания клапана контролируются распределительным валом (валами) за счет использования лепестка тщательной формы на вращающемся валу. Распределительный вал приводится в движение коленчатым валом и — в случае четырехтактного двигателя — вращается со скоростью вдвое меньшей скорости коленчатого вала.
Движение передается от коленчатого вала к распределительному валу чаще всего с помощью резинового ремня ГРМ , металлической цепи ГРМ или набора шестерен.
Толкатели — это длинные тонкие металлические стержни, которые используются в двигателях с верхним расположением клапанов для передачи движения от распределительного вала (расположенного в блоке цилиндров) к клапанам (расположенным в головке блока цилиндров). Нижний конец толкателя снабжен подъемником , с которым контактирует распределительный вал. Кулачок распределительного вала перемещает подъемник вверх, который перемещает толкатель. Верхний конец толкателя давит на коромысло, которое открывает клапан.
Depending on the design used, the valves are actuated by a rocker arm, finger or bucket tappet. Overhead valve engines use rocker arms, which are actuated from below indirectly (through the pushrods) by the cam lobes. Overhead camshaft engines use fingers or bucket tappets, which are actuated from above directly by the cam lobes.[3]
Most modern engines use poppet valves, although sleeve valves, slide valves and rotary valves have also been used at times. Poppet valves are typically opened by the camshaft lobe or rocker arm, and closed by a coiled spring called a valve spring.
Valve float occurs when the valve spring is unable to control the inertia of the valvetrain at high engine speeds (RPM).[4][5]