Для чего нужен клапан
КЛАПАН
Полезное
Смотреть что такое «КЛАПАН» в других словарях:
КЛАПАН — (нем. Klappe). 1) небольшая пластинка, закрывающая отверстия духовых инструментов, трубок и пр. 2) лоскут материи, которым прикрывается карман. 3) всякая заслонка, задвижка, делаемая в виде дверец или отворяющейся крышки. Словарь иностранных слов … Словарь иностранных слов русского языка
КЛАПАН — КЛАПАН, в бензиновом или дизельном двигателе устройство, регулярно открывающее и закрывающее впускную и выпускную части камеры сгорания или цилиндра двигателя. Состоит из диска, прикрепленного к стержню, который удерживается пружиной напротив… … Научно-технический энциклопедический словарь
КЛАПАН — КЛАПАН, клапана, муж. (нем. Klappe). 1. Род крышки на небольшом отверстии в каком нибудь механизме, открывающей и закрывающей это отверстие во время действия механизма. (тех.). Клапан нагнетательного насоса. Предохранительный клапан (клапан в… … Толковый словарь Ушакова
КЛАПАН — (Palm) полоса парусины, пришитая у места соединения двух частей тента или чехла. Служит для прикрытия просвета в месте шнуровки, образующегося при соединении этих частей. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское… … Морской словарь
клапан — вентиль, поршень, заслонка, створка; вантуз, рот, кингстон, клапанок, детандер, пистон, клинкет, сапун, дроссель, нашивка, суфлер, гульфик, снорт Словарь русских синонимов. клапан сущ., кол во синонимов: 25 • автоклапан (1) … Словарь синонимов
КЛАПАН — (от нем. Klappe крышка заслонка), в технике деталь или устройство для управления расходом газа или жидкости изменением площади проходного сечения (напр., дроссельные, предохранительные, регулировочные) … Большой Энциклопедический словарь
КЛАПАН — КЛАПАН, а, муж. 1. Деталь или устройство, род регулирующего затвора в механизме, инструментах. Регулировочный, предохранительный, всасывающий к. К. трубопровода. К. музыкального инструмента. 2. Нашивка из куска материи, прикрывающая отверстие… … Толковый словарь Ожегова
КЛАПАН — муж., нем. закрышка, покрышка, заставка; в насосах: замычка, глотник, вздошник, запирка, зажимка, затулка, затворка; в муз. духовых орудиях: затулка над дырочкой, для перебору пальцами; в сердце и в чернокровных сосудах: затулка, затворка,… … Толковый словарь Даля
КЛАПАН — деталь самых разнообразных форм, служащая для открытия или закрытия отверстий. То и другое осуществляется либо путем отодвигания и придвигания К. вдоль осевой линии отверстия (осевые или обыкновенные К.), либо путем поворота К. вокруг оси,… … Технический железнодорожный словарь
клапан — КЛАПАН, а, м. (мн. а, ов). 1. Рот Чего клапана то пооткрывали? 2. Дурак, недоумок … Словарь русского арго
клапан — клапан, мн. клапаны, род. клапанов и в профессиональной речи клапана, клапанов … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
Устройство, принцип работы и регулировка клапанного механизма двигателя
Клапанный механизм является непосредственно исполнительным устройством ГРМ, который осуществляет своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя и дальнейший выпуск отработавших газов. Ключевыми элементами системы являются клапаны, которые также обеспечивают герметичность камеры сгорания. Они испытывают большие нагрузки, поэтому к их работе предъявляются особые требования.
Устройство клапанного механизма
Для работы обычного двигателя необходимо минимум два клапана на каждый цилиндр. Один впускной и один выпускной. Сам клапан состоит из стержня и тарелки (головка). Место соприкосновения тарелки с ГБЦ называю седлом. Впускные клапаны имеют больший диаметр тарелки, чем выпускные. Это обеспечивает лучшее наполнение камеры сгорания топливовоздушной смесью.
Весь клапанный механизм состоит из следующих основных элементов:
Кулачки на распределительном вале нажимают на клапаны. Их возврат в исходное положение обеспечивается за счет пружины. Пружина крепится на стержне с помощью сухарей и тарелки пружины. Для гашения резонансных колебаний на стержне могут устанавливаться не одна, а две пружины с разносторонней навивкой.
Направляющая втулка представляет собой деталь цилиндрической формы. Она снижает трение и обеспечивает ровный и правильный ход стержня. В работе эти детали также подвергаются нагрузкам и воздействию температуры. Поэтому для ее изготовления применяются износостойкие и жаростойкие сплавы. Втулки выпускного и впускного клапанов несколько отличаются друг от друга в связи с разницей в нагрузках.
Особенности работы
Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.
Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.
На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на головку цилиндров для более плотного контакта.
Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются гидрокомпенсаторы, то зазор регулируется автоматически.
Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению компрессии в двигателе.
Количество клапанов
В классическом варианте четырехтактному двигателю для работы достаточно иметь по два клапана на каждый цилиндр. Но к современным моторам предъявляются все большие требования по мощности, расходу топлива и экологичности, поэтому для них этого уже становится недостаточно. Поскольку чем больше клапанов, тем более эффективно происходит наполнение цилиндра свежим зарядом. В разное время на двигателях пробовались следующие схемы:
Лучшее наполнение цилиндров и их очистка обеспечиваются при использовании большего числа клапанов на один цилиндр. Но при этом усложняется конструкция двигателя.
На сегодняшний день наиболее популярными являются моторы с 4 клапанами на цилиндр. Первые такие двигатели появились еще в 1912 году на автомобиле Peugeot Gran Prix. Тогда широкого применения данное решение не получило, но начиная с 1970 года начали активно выпускаться серийные автомобили с таким количеством клапанов.
Устройство привода
За правильную и своевременную работу клапанного механизма отвечает распределительный вал и привод ГРМ. Конструкция и количество распредвалов для каждого типа двигателя выбирается индивидуально. Деталь представляет собой вал, на котором выполнены кулачки определенной формы. Проворачиваясь, они оказывают давление на толкатели, гидрокомпенсаторы или коромысла и открывают клапана. Тип схемы зависит от конкретного двигателя.
Распредвал находится непосредственно в головке блока цилиндров. Привод к нему идет от коленчатого вала. Это может быть цепная, ременная или зубчатая передача. Наиболее надежной является цепная, но она требует дополнительных конструктивных решений. Например, успокоитель для гашения вибрации цепи и натяжитель. Скорость вращения распределительного вала в два раза ниже, чем скорость вращения коленчатого вала. Так обеспечивается согласование их работы.
От количества клапанов зависит количество распределительных валов. Существует две основных схемы:
При наличии только двух клапанов достаточно одного распредвала. Вращаясь, он обеспечивает попеременное открытие впускного и выпускного клапанов. В наиболее распространенных четырехклапанных двигателях устанавливаются два распредвала. Один обеспечивает работу впускных, а другой выпускных клапанов. В двигателях с V-образных расположением цилиндров устанавливается четыре распредвала. По два на каждую сторону.
Кулачки распредвала не толкают стержень клапана напрямую. Существует несколько типов “посредников”:
Роликовые рычаги имеют более предпочтительную конструкцию. На гидротолкатель давят так называемые коромысла, которые качаются на вставных осях. Чтобы снизить трение на рычаге предусмотрен ролик, который контактирует непосредственно с кулачком.
В другой схеме используются гидравлические толкатели (компенсаторы зазора), которые расположены непосредственно на стержне. Гидрокомпенсаторы автоматически регулируют тепловой зазор и обеспечивают мягкую и менее шумную работу механизма. Это небольшая деталь состоит из цилиндра с поршнем и пружиной, каналов для масла и обратного клапана. Для работы гидротолкателя используется масло, которое подается из системы смазки двигателя. Более подробно про гидрокомпенсаторы можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.
Механические толкатели (стаканы) представляют собой втулку, закрытую с одной стороны. Они устанавливаются в корпус ГБЦ и непосредственно передают усилие на стержень клапана. Основные их недостатки заключаются в необходимости периодической регулировки зазоров и стуке при работе на непрогретом двигателе.
Стук при работе
Основной неисправностью клапанов (не считая прогара) считается появляющийся стук на холодном или горячем двигателе. Стук на холодном двигателе исчезает после набора температуры. Когда они разогреваются и расширяются, тепловой зазор закрывается. Также причиной может стать вязкость масла, которое не поступает в нужном объеме в гидрокомпенсаторы. Загрязнение масляных каналов компенсатора также может вызывать характерный стук.
На горячем двигателе клапана могут стучать из-за низкого давления масла в системе смазки, загрязнения масляного фильтра или неправильного теплового зазора. Также следует учитывать естественный износ деталей. Неисправности могут быть в самом клапанном механизме (износ пружины, направляющей втулки, гидротолкателей и т.д.).
Регулировка зазора
Регулировку проводят только на холодном двигателе. Текущий тепловой зазор определяется специальными металлическими плоскими щупами разной толщины. Для изменения зазора на коромыслах имеется специальный регулировочный винт, который проворачивается. В системах с толкателями или регулировочными шайбами регулировка происходит путем подбора деталей нужной толщины.
Рассмотрим пошаговый процесс регулировки клапанов для двигателей с толкателями (стаканами) или шайбами:
Проверку зазора рекомендуется проводить каждые 50-80 тысяч километров пробега. Данные о стандартных зазорах можно найти в руководстве по ремонту автомобиля.
Величина допускаемого зазора для впускных и выпускных клапанов иногда может отличаться.
Правильно настроенный и отрегулированный газораспределительный механизм обеспечит ровную и плавную работу ДВС. Также это положительно скажется на ресурсе мотора и комфорте водителя.
Обратный клапан в системе водоснабжения
Что это и для чего нужен
Обратный клапан – это один из элементов защитной трубопроводной арматуры. Основное предназначение недопущения изменения направления движения потока воды.
Он автоматически закрывает трубопровод, если меняется направление потока в противоположную сторону.
Также выполняет, следующие функции
Где применяется
Обратный клапан очень полезен в водоснабжении частного дома.
Если по какой-то причине остановился насос, он не даёт воде стекать обратно в колодец или скважину. В случае отключения электричества или отключения насоса, нет необходимости заново заполнять систему водой.
На трубах водопровода.
Подача горячей и холодной воды в частных и многоквартирных домах производится по разным трубам. Иногда разное давление воды приводит к тому, что горячая вода заполняет трубы с холодной водой. Клапан позволяет привести давление к норме.
Перед счетчиком холодной и горячей воды.
Поможет защитить от поломки в случае гидроудара.
На входе в водонагреватель.
Заполнение бойлера происходит под напором. При прогреве и повышении давления, вытесненный теплоноситель будет направляться обратно в холодную трубу. Предотвращает отток
Принцип работы обратного клапана
Особенности конструкции
Материал корпуса
Самым распространённым материалом из которого делают корпус обратного клапана латунь. Данный материал обладает высокой устойчивостью к воздействию химических веществ, которые могут находится в воде (минеральные соли, кислород, соединения железа, марганец сера и другие).
титан, чугун, сталь, бронза в основном применяется в промышленных системах
Пластик применяют в полипропиленовых трубопроводах с температурой воды до 90 градусов
Резиновая или силиконовая уплотнительная прокладка.
Устройство обратного клапана
Затворный элемент
Бывает в форме шара, конуса, «тарелки». Также в насосных станциях и в системах водоснабжения используются двухстворчатые обратные клапаны. У них затвор в форме двух полукруглых фрагментов. Чаще всего изготовлен из латуни
Возвратный механизм.
Что бы вернуть затвор закрытое состояние, в устройстве имеется пружина. Для изготовления пружины (важного элемента затвора) чаще всего используют нержавеющую сталь. Но также есть модели где под давлением затвор поворачивается на шарнирах.
Виды обратного клапана
Пружинный (подъемный)
По своей конструкции схож с запорным вентилем. При достаточном давлении затвор поднимается вверх, открывает отверстие, давая возможность циркулировать потоку. При низком давлении опускается вниз на седло и путь воде перекрывается. Всё это происходит автоматически.
Применяется только на горизонтальных трубах, при обязательной вертикальной осевой установки.
Преимущества пружинного клапана. Возможен ремонт без демонтажа, так как имеет съёмную крышку. Плюс можно использовать при высоких температурах.
Высокая герметичность. Универсальность, можно использовать как в частных, так и промышленных системах водоснабжения.
Из недостатков пружинных клапанов, чувствительность к загрязнениям и минеральным примесям содержащимися в воде, которые могут вывести их из строя. Но это решается установкой фильтра.
Шаровой клапан
Запорным элементом в этом устройстве является металлический шар. Иногда для надежности шар покрывают резиной.
Если в водопроводе нет давления, шар под собственным весом, плотно перекрывает проходное отверстие, и не даёт жидкости двигаться в обратном направлении. При подаче воды, шар возникшем давлением приподнимается, открывая путь водному потоку.
Шаровый обратный клапан
Плюсы. Установка шаровых обратных клапанов можно в вертикальных и горизонтальных трубах
Простая конструкция и отсутствие механических узлов увеличивает срок службы.
Поворотный или лепестковый
Это название клапан получил из-за своей конструкции.
В основе металлический диск («тарелка») и ось с пружиной. Ось вращения располагается над проходным отверстием. При открытом положении, диск расположен параллельно движению воды при закрытом – перпендикулярно. Под давлением жидкости, диск открывается. Когда падает давление пружина срабатывает, диск поворачивается и перекрывает поток. поворачивается под давлением жидкости. Если напор падает срабатывает пружина и диск перекрывает путь воде
Поворотные обратные клапана делятся на две группы:
Простые- с небольшим диаметром до 400 мм. Применяются в системах где удары не могут сильно повлиять на работу гидросистемы и самого затвора
Безударные – клапаны со специальным механизмом обеспечивающие плавное закрытие диска. Из минусов у них более высокая стоимость.
Двустворчатый обратный клапан
У данного устройства две запирающих сегмента, которые расположены на поворачивающейся оси. Пластины располагаются в центре проходного отверстия.
Вода, движущаяся в нужном направлении, открывает створки. Если направление потока меняется, пластины под действием пружин закрывают проход жидкости.
У двухстворчатых клапанов большой выбор размеров, поэтому их можно монтировать на трубы различных диаметров.
Также их рекомендуется устанавливать в системах, где присутствует высокое давление.
Классификация по способу монтажа
Фланцевый клапан
При таком типе устройства обратный фланец и фланец на подающей части привариваются к корпусу клапана и получается единая конструкция.
В основном такой тип клапанов используется в промышленных системах для труб большого диаметра.
Из-за больших размеров может стать причиной гидравлического удара, так как в момент закрытия в системе создается повышенное давление. Что бы избежать этого в системах используют затворы безударного типа с плавным закрытием.
Преимущества возможность работы в системах с загрязнением воды. Применение на магистральных трубопроводах, у которых большие диаметры труб.
Межфланцевый
Эти устройство практически не имеют приспособления для крепежа. Сам клапан монтируется между двумя фланцами, на концах соединяемых труб. В местах установки размещают специальный уплотнитель. После этого фланцы стягивают между собой резьбовыми соединениями (болтами или шпильками).
При правильном монтаже, клапан будет надежно зафиксирован. По надежности этот тип соединения почти не уступает фланцевому.
Муфтовый
Самый распространённый в бытовом водопроводе.
При таком подключении клапан присоединяется к трубе при помощи муфты с резьбой.
Плюсы не нужно использовать дополнительные крепежные элементы. Не подходит для труб с большим диаметром.
Нужен ли обратный клапан на счетчик воды
Если одновременно включить несколько кранов в многоквартирном доме, в системе водоснабжения возникнут перепады давления. Чтобы этого избежать достаточно установить обратный клапан на водосчетчик, который уравняет перепады давления.
Внутреннее пространство счетчика, должно быть постоянно заполнено водой. Это требование позволяет выполнить обратный гидроклапан. Что позволит прибору учета долгое время не выходить из строя
Если давление в трубе с холодной водой будет больше чем в горячей. Счетчик начнет учитывать и холодную воду. Это соответственно приведет к увеличению счета за коммунальные услуги. Обратный клапан блокирует попадание холодной воды в систему горячего водоснабжения.
Клапана, которые надежно перекрывают водный поток, и препятствуют движению в обратную сторону. Помогут предотвратить последствие гидравлического удара для счетчика воды. Что значительно увеличивает срок эксплуатации прибора.
Где нужно устанавливать
Где в квартире, установить обратный клапан — видео
Как правильно установить
Самая простая установка обратного клапана через муфту с резьбой. Подходит для монтажа в системе водоснабжения квартиры и частного дома.
Порядок работ (инструкция пошагово)
Выбрать место расположения см. выше
Приготовить фитинги нужного диаметра.
На резьбу намотать уплотнитель (лён, фум-лента, нить)
С помощью фитинга закрепить обратный клапан
Открыть кран и проверить нет ли протечек
Если не уверены или сомневаетесь в своих возможностях вызовите сантехника
Это важно! На корпусе клапана есть изображение стрелки. Направление стрелки должно совпадать с направлением протока воды в трубопроводе
Даже самая надежная запорная арматура со временем выходит из строя. Поэтому необходимо знать, как самому снять обратный клапан.
Внимание! Если монтаж клапана производится вблизи счетчика воды. Действовать нужно аккуратно, чтобы не повредить пломбу, установленную управляющей компанией.
Возможные ошибки и проблемы при установке
Устройство может выйти из строя из-за ошибок при монтаже.
В процессе установки обязательно соблюдать инструкцию
Желательно раз в месяц проводить осмотр на предмет неполадок
Отсутствие потока воды
Неправильная установка. Стрелка показывает направление потока.
Что делать: Разобрать и развернуть клапан
При монтаже не извлекли заглушку или фиксатор затвора. Это приведет к тому что устройство не будет пропускать жидкость
Решение: Демонтировать, извлечь заглушку или фиксатор
Клапан плохо держит,
Возможно попадание твердой частицы, которая не даёт полностью перекрыть проход.
Что предпринять: Для начала попробовать вымыть попавший сор водным потоком. Нужно несколько раз открыть и закрыть ближайший запорный кран. Если не помогло, разобрать обратный клапан, хорошо промыть и смонтировать обратно
Лопнула резьбовая муфта.
Такое бывает при большой нагрузке в трубопроводе, бракованном изделии или намотано слишком много уплотнительного материала
Что делать: Можно исправить только заменой изделия
Постукивания
После установки обратного клапана слышны постукивания. Такое может произойти из-за большего диаметра клапана. Еще вариант: установлен слишком близко к насосу.
Решение: в первом случае приобрести устройство с меньшим диаметром. Во втором переставить в более подходящее место.
Советы и рекомендации специалистов
Чтобы не допустить ошибок при монтаже, рекомендуем прочитать советы специалиста:
Чтобы обратный клапан для воды, установленный в системе водоснабжения мог правильно функционировать длительный срок. Необходимо производить монтаж по правилам, указанным в инструкции
Что нужно знать при выборе обратного клапана
При выборе нужно знать диаметры труб и оборудования
У трубы два диаметра измеряются в миллиметрах или дюймах
Внутренний DN или ДУ (диаметр условного прохода)