для чего нужен воздушный клапан в автомобиле
Воздушный клапан в автомобиле что это
Система подачи воздуха в салон автомобиля
Сегодня невозможно представить себе автомобиль без кондиционера, или системы обогрева салона. Полноценная регулировка системы подачи воздуха в салон автомобиля производится посредством кнопок и рычагов, которые расположены на центровой части приборной панели автомобиля.
Устройство центровой составляющей приборной панели автомобиля
Каждый автомобиль оборудован комплектом специальных направляющих заслонок, необходимых для регулирования подачи воздушных потоков. Фиксирование температурного режима воздуха, который поступает в салон автомобиля, производится за счет перемешивания нагретых и холодных воздушных масс посредством прохождения через теплообменник, расположенный в отопительной системе.
Подача воздуха производится за счет набегающего потока, который формируется в процессе движения машины, а также благодаря специальному вентилятору, направляющему воздух через центральные и боковые дефлекторы приборной панели. В некоторых моделях автомобилей дополнительно устанавливаются заводские «колодцы» подачи воздуха в ножные сектора со стороны заднего ряда сидений. Но такая функция доступна чаще в дорогих автомобилях, приближенных к бизнес-классу.
Для того, чтобы перевести отопительную систему в рабочий режим, необходимо, прежде всего, поставить ключ зажигания в рабочее положение, так как в цепи питания электродвигателя автомобиля находится специализированное реле.
Отопительные системы бывают двух типов:
Но если говорить об иномарках, то в них, как правило, отопительная система и кондиционер реализованы в едином блоке и образуют целостную климатическую систему.
Регулирование скоростных и температурных режимов подачи теплого воздуха производится за счет специального тумблера или ползунка, расположенного на центральной части приборной панели. Чаще всего он выглядит как поворотная рукоять с нанесенной шкалой синего и красного цвета, где синий – это холод, а красный означает тепло.
Регулировка подачи воздуха в салон автомобиля
С помощью поворотной рукояти с пятью режимами производится регулировка направления подачи воздуха. А благодаря регулировочному ползунку на приборной панели осуществляется переключение режимов циркуляции воздушных потоков (рециркуляция и подача воздуха с улицы).
В крайнем левом режиме происходит перемешивание воздуха внутри салона. При переключении в правое положение включается подача свежего воздуха извне. Режим рециркуляции очень важен, поскольку позволяет осуществлять прогрев салона намного быстрее и предотвращает попадание в авто плохих запахов с улицы.
Максимальная эффективность рециркуляции актуальна в автоматических режимах в составе климат-контроля. Центральный блок управления климатом получает информацию от сенсоров газоанализаторов, установленных в машине. И по результатам полученной информации, активирует режим рециркуляции при обнаружении вредных веществ и взвесей в воздухе за бортом. После нормализации микроклимата этот режим отключается. Следует помнить, что долгое использование режима рециркуляции может привести к сильному запотеванию стекол.
В центральной части приборной панели тоже можно найти ползунок регулировки отопительного режима. У него есть 4 положения. Например, крайний левый – это полное отключение системы. А перемещение вправо увеличивает температурный режим и скорость прогрева автомобиля. Однако при резком включении ползунка на максимальное тепловое значение не происходит моментального нагрева в салоне. Воздух, поступающий из «печки», нагревается постепенно и спустя пару минут формирует выбранный микроклимат в авто.
В каждом автомобиле есть кнопка включения/выключения кондиционера (охлаждения). При включении она загорается, при выключении – затухает. Кроме того, регулировать направление воздушных потоков в салоне можно посредством дефлекторов, расположенных по краям приборной панели и в середине. Дефлекторы оборудованы специальными жалюзийными решетками, при перемещении которых водитель или пассажир могут определять направление воздушного потока.
Важно помнить, что, используя систему подачи воздуха в салон автомобиля, режимы нужно чередовать и не практиковать их ежедневно в одном положении. Поскольку система циркуляции может перегреваться или охлаждаться, и есть риск, что воздух в салоне будет застаиваться.
Чистим клапан вентиляции салона, чтобы не потели и не замерзали стёкла в авто. Алгоритм действий
Многие водители замечают, что со временем система циркуляции воздуха в салоне автомобиля начинает работать неправильно. Симптомов у такого явления немало: обильное запотевание стёкол, появление на них инея изнутри. В летний период проблема характеризуется большим количеством пыли, проникающим внутрь при движении по пересечённой местности. Избавиться от неприятности достаточно просто, если знать алгоритм действий по восстановлению работоспособности системы.
Статья будет полезной? Не забудьте поставить «палец вверх» и подписаться на канал!
Как выбрать и где установить клапан сброса воздуха
По трубопроводам и приборам водяного отопления всегда путешествует воздух в разном количестве. Он остается в магистралях при заполнении системы, проникает сквозь стенки полимерных труб и выделяется из теплоносителя (вода содержит кислород в растворенном виде). Удаление образующихся пузырей – задача, которую решает важный элемент схемы — воздухоотводчик. Дальше мы рассмотрим типы клапанов для сброса воздуха и поясним, где их нужно устанавливать.
Разновидности воздушных клапанов
Пузырьки воздуха, содержащиеся в теплоносителе, имеют свойство скапливаться в определенных местах отопительной сети и внутри радиаторов. Образовавшийся пузырь продолжает подпитываться новыми порциями кислорода и перерастает в воздушную пробку, блокирующую движение нагретой воды на данном участке. В результате близлежащие батареи либо секции радиатора остывают.
Для спуска воздуха из системы отопления применяется 2 вида клапанов:
Историческая справка. Во времена СССР подобные воздухоотделители не использовались. В частных домах эксплуатировались схемы открытого типа, где воздух уходил через расширительный бак. Централизованные тепловые сети многоквартирных домов оснащались воздухосборниками и спускными кранами, устанавливаемыми в высших точках, а иногда – в батареях.
Как работает спускной кран
Устройство показанного на чертеже вентиля Маевского понять несложно. В торце латунного корпуса с наружным резьбовым присоединением ½” (Ду 15) либо ¾” (Ду 20) проделано отверстие Ø2 мм, чье сечение перекрывает винт с конусным наконечником. Сбоку в корпусе проделано отверстие малого диаметра, предназначенное для выпуска воздуха.
Чертеж винтового крана Маевского в разрезе
Примечание. Модернизированный воздуховыпускной клапан снабжается поворотной пластиковой вставкой, внутри которой выполнен отводной канал. Удобство в том, что положение сбросного отверстия можно регулировать поворотом пластмассовой шайбы.
Механический «воздушник» работает следующим образом:
Разновидности вентилей по способу откручивания
Воздушный кран Маевского с ручным приводом – безотказное средство для спуска газов из трубопроводов и радиаторов отопления. Секрет надежности – отсутствие движущихся деталей, могущих засориться, износиться либо заржаветь. Как правило, вентиль используется в качестве радиаторного воздухоотводчика.
Ручные воздушные клапаны отопления делятся на разновидности по способу откручивания винта:
Что такое кран Маевского и как он функционирует, наглядно показано на видео от мастера – сантехника:
Принцип работы автоматического воздухоотводчика
Нетрудно догадаться, что клапан сброса воздуха данного типа действует без вмешательства человека. Элемент представляет собой вертикальный бочонок из латуни с резьбовым присоединением G ½ “ (DN 15), куда помещен пластмассовый поплавок. Последний связан рычагом с подпружиненным клапаном для сброса воздуха, вмонтированным в крышку.
Для справки. Автоматизированные воздухоотводчики (в просторечии – автовоздушники, спускники или сбросники) выпускаются с двумя видами присоединительной наружной резьбы — ½ “ и 3/8 “. Но на постсоветском пространстве обычно используются изделия с полудюймовой резьбой, 3/8 встречается крайне редко.
Принцип действия автоматического воздухоотводчика следующий:
При заполнении трубопроводной сети теплоносителем удаление воздуха происходит непрерывно, пока поплавок лежит на дне резервуара. Как только вода наполнит камеру, пружина перекроет клапан и стравливание прекратится. Заметьте, что часть воздушной смеси останется внутри корпуса под самой крышкой, что никак не скажется на нормальной работе отопления.
По исполнению воздухоотводчики – автоматы бывают с прямым и угловым присоединением. Одни производители выводят сброс вертикально вверх, другие – в сторону, из бокового «носика» с жиклером. С точки зрения рядового домовладельца, эти различия большого значения не имеют, а вот мастеру – сантехнику скажут о многом.
Пример. Практика показывает, что автоматический клапан с боковым выходом работает надежнее, чем с вертикальным выпуском. И наоборот, изделие с угловым штуцером хуже собирает воздушные пузырьки, чем конструкция с нижним прямым подключением.
Устройство автоматических воздухоотводчиков постоянно совершенствуется. Ведущие производители деталей отопительных систем наделяют свои изделия дополнительными функциями:
Воздушные клапаны, выполненные в виде радиаторных заглушек
Лирическое отступление. Домовладельцы и некоторые «специалисты» по незнанию обзывают поплавковый воздухоотводчик автоматическим краном Маевского, что в корне неправильно. Изобретатель Маевский в 30-х годах прошлого столетия предложил конструкцию ручного крана, но к «автомату» он отношения не имеет.
Где ставятся клапаны спуска воздуха
В любой системе водяного отопления есть места, где установка воздухоотводчиков обязательна. Если говорить о кранах Маевского, то их нужно ставить на все батареи, дабы стравливать собирающийся воздух. Точное место – в пробке верхнего угла, отдаленного от точки подключения подающей магистрали к прибору. Воздушный пузырь образуется именно там.
Если котел оборудован встроенным воздухоотводчиком, то на подаче его ставить не нужно
Автоматический воздушный клапан необходимо устанавливать строго вертикально в следующих точках сети отопления:
Когда высшей точкой сети является труба или компенсатор, на него монтируется клапан
Совет. Никогда не врезайте кран Маевского напрямую в трубопровод, поскольку пузырьки пройдут мимо него вместе с потоком теплоносителя и клапан окажется бесполезным. Для правильной работы ручному «спускнику» нужна камера для сбора воздуха (у «автомата» есть собственная). Сделайте врезку в магистраль вертикальной трубой, которая послужит воздухосборником, а сверху установите кран.
Если при заполнении тепловой сети водой вы не желаете бегать между радиаторами с отверткой, поставьте вместо вентилей Маевского автоматические угловые воздухоотводчики. Данный вариант подойдет и жильцам квартир, обогреваемых централизованно: в чугунных батареях частенько возникают воздушные пробки, а удалить их оттуда нет возможности.
Еще совет. Чтобы колба углового воздухосбрасывателя не торчала на виду и не цеплялась за шторы, возьмите мини-модель клапана, встроенного в радиаторную крышку.
Вместо заключения – советы по выбору
Первая и главная рекомендация – не покупать автоматические «воздушники» китайского производства. Последствия подобной экономии хорошо известны мастерам по отоплению:
С кранами Маевского ситуация не столь плачевна по одной причине – там нечему ломаться. С другой стороны, изделие не относится к сложному отопительному оборудованию и его цена вполне доступна даже у именитых брендов. Например, производители Icma, Caleffi и Valtec предлагают достойную продукцию средней ценовой категории. Также надежностью славятся «автоматы» от бренда Spirotech, изображенные на картинке.
Теперь дадим ряд советов по выбору клапанов для спуска воздуха:
Здесь применен принцип работы деаэратора — множество элементов, заполняющих камеру, задерживают пузырьки и направляют их в клапан воздухоотводчика
Примечание. В продаже встречается комбинированная запорная арматура и оборудование, оснащенное клапаном сброса. Сюда относятся циркуляционные насосы, балансировочные вентили и разнообразные краны. На подобных изделиях не стоит заострять внимание, лучше купить и установить каждую деталь схемы отдельно.
Поплавковые модели воздухоотводчиков рассчитаны на определенное давление срабатывания и температуру теплоносителя. В качестве примера мы предлагаем рассмотреть таблицу технических характеристик от итальянского бренда Caleffi и убедиться, что для монтажа в частном доме сгодятся 2 варианта – линейка изделий MINICAL и VALCAL (давление эффективного срабатывания – 2.5 и 4 Бар соответственно).
Для установки в квартире, подключенной к централизованному теплоснабжению, следует взять модель ROBOCAL, рассчитанную на работу при давлении 6 Бар. Другие добросовестные производители предоставляют похожие таблицы с характеристиками, по которым вы сможете подобрать автоматический «воздушник».
Что такое клапан двигателя
Это деталь двигателя и одновременно крайнее звено газораспределительного механизма. Клапанная группа включает в себя: пружину, направляющую втулку, седло, механизм крепления пружины. Все эти детали работают в тяжёлых механических и тепловых условиях, испытывая колоссальные нагрузки.
Сопряжение седло-клапан, подвергается наибольшему воздействию высоких температур и ударных нагрузок. Кроме того, детали постоянно испытывают недостаток в смазке по причине высоких скоростей работы. Это вызывает их интенсивный износ.
Требования, предъявляемые к группе:
Назначение и особенности устройства
Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся головка и стержень. Переход от стержня к головке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания.
Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, головка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.
Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: головку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.
Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5 мм. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.
По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.
На эффективность работы клапана большое влияние оказывает его форма. Чем более она обтекаемая, тем выше скорость входящего или выходящего заряда смеси. Чаще всего головку клапана делают плоской, для облегчения изготовления детали, удешевления её производства и сохранения жёсткости.
Однако, в двигателях, испытывающих повышенные нагрузки, например, форсированных, в связи со спецификой самого двигателя применяют впускные клапана с вогнутыми головками. Такое устройство уменьшает массу детали и инерционную силу, возникающую при работе.
Стыковка клапана с седлом осуществляется по тонкому ободку на поверхности головки цилиндров — фаске. Стандартный угол наклона фаски впускных клапанов составляет 45°, у выпускных 45° или 30°. При изготовлении головок цилиндра фаски шлифуют, а затем, при установке клапана, каждый притирают к седлу. Ширина ободка должна быть не менее 0,8мм.
Ободок не должен прерываться по всему периметру окружности тарелки клапана. Сочленение между клапаном и седлом нужно уплотнить наверняка, вот зачем угол фаски клапана, по наружной стороне фаски, делают меньше угла седла на 0,5-1°.
В некоторых двигателях, для большей сохранности изделия, применяют устройство принудительного вращения клапана. В процессе работы на фасках откладывается нагар, нарушается уплотнение, появляются механические повреждения, это резко снижает эффективность работы мотора. Проворачиваясь, клапан ДВС распределяет нагрузку равномерно по всей поверхности фаски и принудительно очищает ее.
После фаски головки, у клапана имеется специальный поясок, в виде цилиндра. Эта конструктивная особенность позволяет уберечь его от перегрева и обгорания, а так же делает головку более жёсткой. Кроме того, при притирке, диаметр клапана остаётся прежним.
Пружинное стопорное кольцо предотвращает падение клапана в камеру сгорания двигателя, в случае, если элементы крепления хвостовика поломаются.
При соприкосновении с кулачком распределительного вала, или коромыслом, торцы клапана подвергаются большим нагрузкам. Поэтому для предания им жёсткости и износостойкости, их закаливают, или надевают на них специальные колпачки из высокопрочных сплавов.
Впускные клапана снабжают специальными резиновыми маслосъёмными колпачками, для предотвращения попадания через зазор масла в камеру сгорания в период такта впуска.
Выпускные клапана, работая в экстремальных температурных режимах, могут заклинить в отверстии направляющей втулки. Что бы этого не произошло, их стержни делают меньшего диаметра вблизи головки, по сравнению с поверхностью на остальной длине.
Сухарики, удерживающие клапанные пружины, держатся за сам клапан при помощи крепления, обеспеченного выточками.
Диаметр стержня выпускных клапанов больше диаметра стержня впускных, головка клапана — меньше. Такой конструктивный приём позволяет отвести от клапана больше тепла и понизить его температуру. Однако этот приём увеличивает сопротивление потока газов, делая очистку камеры сгорания менее эффективной. При расчётах, этот параметр сложно узнать, поэтому им пренебрегают, считая давление при выпуске большим, чем давление при впуске, что компенсирует недостаток с лихвой.
Для увеличения эффекта охлаждения выпускного клапана внутри его делают пустотелым. Пустое пространство заполняют металлом с низкой температурой плавления, обычно жидким натрием. Нагреваясь от головки клапана, пары жидкого натрия поднимаются в верхнюю, боле холодную часть, забирая большую часть тепла с собой. Там они соприкасаются с менее нагретой частью стержня и отдают тепло ей.
Пружины клапана
Пружина работает в условиях больших нагрузок. Основная её задача заключается в создании надёжной и плотной стыковки клапана и седла. Испытывая нагрузки, пружина может сломаться, зачастую это происходит по причине вхождения её в резонанс. С целью предотвращения этого явления, витки пружины делают с переменным шагом.
Так же можно изготовить коническую или двойную пружину. Двойные пружины обладают дополнительным плюсом, так как наличие двух деталей повышает надёжность механизма и уменьшает общий размер пружин.
Дабы исключить возможность резонанса в двойной пружине, направление витков внутренней и внешней пружин делают разными. Так же это позволяет удержать обломки детали, в случае поломки пружины, осколки задержатся между витками.
Пружины для клапанов изготавливают из проволоки, материал которой — сталь. После придания формы, изделие закаляют и подвергают отпуску. Для повышения прочности, обдувают воздухом с добавлением абразивного материала.
Что бы избежать коррозии, пружины обрабатывают оксидом цинка или кадмия. Концы пружин шлифуют и придают им плоскую форму. Это делается для более эффективной фиксации торцов пружин со специальными неподвижными тарелками в блоке цилиндров. Тарелки изготавливают из стали с низким содержанием углерода, верхнюю тарелку фиксируют на клапане при помощи сухарика.
Втулки клапанов и их направляющие
Отвод тепла от стержня клапана и его перемещение в возвратно поступательной плоскости обеспечивают направляющие втулки. В процессе работы сами втулки подвергаются воздействию высоких температур, омываясь горячими отработанными газами. При возвратно поступательном движении клапана между ним и поверхностью втулки возникает трение. Если смазки поступает не достаточно, то трение идёт практически на сухую.
Именно по этой причине к материалу втулок применяют ряд требований, таких, как: стойкость к износу, высоким температурам, трению. Некоторые составы чугуна, алюминиевая бронза, керамика обладают всеми свойствами, необходимыми для создания детали, удовлетворяющей таким требованиям.
Для впускных клапанов, в связи с разницей в температуре нагрева, зазоры между направляющей втулкой и стержнем делаются меньше. Нижнюю часть втулки делают под конус для предотвращения заклинивания клапана.
Выточки под клапана (седла)
Долговечность и правильная работа двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от качества изготовления выточки под клапана. При неправильной стыковке клапана и седла не будет обеспечиваться должная герметичность камеры сгорания, и скорый выход мотора из строя неизбежен. Седла изготавливают непосредственно в головке цилиндра, в данном случае речь идёт о чугунных головках. Либо делают их вставными, из стали, например, в алюминиевых головках.
Вставные седла удерживаются в головке путём запрессовки, или развальцовки.
Количество клапанов в двигателе
Когда речь заходит о клапанах, многие задаются вопросом: «сколько клапанов в двигателе должно быть?» Однозначного ответа нет, определить чёткое количество можно только изучив конструктивные особенности мотора. Учитывая, что в четырёхтактной силовой установке клапан осуществляет такты впуска и выпуска, значит минимальное количество на один цилиндр — два, один впускной и один выпускной.
Современные силовые установки наиболее часто используют конструкцию с четырьмя клапанами (двух впускных и двух выпускных) на каждый цилиндр. При открытии клапана в образовавшееся отверстие происходит заброс топливной смеси, или выход отработанных газов. Чем больше отверстие, тем эффективней будет наполнение или очистка. Соответственно коэффициент полезного действия мотора так же увеличится.
Увеличить отверстие за счёт увеличения тарелки клапана нельзя, поскольку её размер ограничен размером камеры сгорания. Поэтому для улучшения качества смесеобразования устанавливают большее количество клапанов на один цилиндр.
Встречаются схемы, в которых применяются два, три, и даже пять клапанов на цилиндр. Учитывая, что процесс наполнения более важен для работы двигателя, количество впускных клапанов в нечётных схемах всегда больше.