СУКО-1

Выбор материала седел клапанов из ПТФЭ и ПЭЭК

Седло клапана в бензиновом или дизельном двигателе внутреннего сгорания — это поверхность, на которую опирается впускной или выпускной клапан во время той части рабочего цикла двигателя, когда этот клапан закрыт.Седло клапана является важнейшим компонентом двигателя, поскольку, если оно неправильно расположено, ориентировано или сформировано во время производства, произойдет утечка клапана, что отрицательно повлияет на степень сжатия двигателя и, следовательно, на эффективность, производительность двигателя (мощность и крутящий момент), выбросы выхлопных газов и срок службы двигателя.

Седла клапанов

Седла клапанов часто формируются путем первой запрессовки примерно цилиндрической детали из закаленного металлического сплава, такого как стеллит, в литое углубление в головке блока цилиндров над каждым возможным положением штока клапана, а затем механической обработки поверхности конического сечения в клапане. седло, которое будет сопрягаться с соответствующей конической частью соответствующего клапана.Обычно две поверхности конического сечения, одна с более широким углом конуса, а другая с более узким углом конуса, обрабатываются выше и ниже фактической сопрягаемой поверхности, чтобы сформировать сопрягаемую поверхность нужной ширины (так называемое «сужение» седла). и обеспечить его правильное расположение относительно (более широкой) сопрягаемой поверхности клапана, чтобы обеспечить хорошее уплотнение и теплообмен, когда клапан закрыт, и обеспечить хорошие характеристики потока газа через клапан, когда он открыт.

Недорогие двигатели могут иметь седла клапанов, которые просто врезаются в материал головки блока цилиндров или блока цилиндров (в зависимости от конструкции двигателя).В некоторых новых двигателях седла напыляются, а не вдавливаются в головку, что делает их тоньше, обеспечивает более эффективную передачу тепла через седла клапанов и позволяет стержням клапанов работать при более низкой температуре, что позволяет клапану штоки (и другие части клапанного механизма) сделать тоньше и легче.

Существует несколько причин, по которым седло клапана может быть неправильно установлено или обработано.К ним относятся неполная посадка на этапе запрессовки, искажение номинально круглых поверхностей седла клапана, в результате чего они недопустимо отклоняются от идеальной округлости или волнистости, наклон обработанных поверхностей относительно оси направляющего отверстия клапана, отклонение поверхностей седла клапана от концентричности. с направляющими отверстиями клапана, а также отклонение обработанного конического участка седла клапана от угла конуса, необходимого для соответствия поверхности клапана.Автоматизированного контроля качества вставленных и обработанных седел клапанов традиционно было очень трудно достичь до появления цифровой голографии, которая позволила использовать метрологию высокого разрешения для измерения всех перечисленных отклонений.

Название материала Основные свойства Примечания Диапазон температур
НАТУРАЛЬНЫЙ ПТФЭ Очень низкий коэффициент трения и отличная химическая стойкость. одобрено FDA От -40°С до 260°С
15% стеклонаполненный ПТФЭ Сниженная прочность на сжатие и меньшая деформация под нагрузкой, чем у первичного ПТФЭ. Абразивный материал От -40°С до 260°С
25% стеклонаполненный ПТФЭ Подобно 15% стеклу, лучшая износостойкость, более высокая прочность на сжатие и меньшая деформация под нагрузкой. Абразивный материал От -40°С до 260°С
ПТФЭ с наполнителем из нержавеющей стали Чрезвычайно износостойкий.Превосходная прочность и стабильность при экстремальных нагрузках и повышенных температурах. Может использоваться для паровых и терможидкостных систем. От -40°С до 260°С
ТФМ Гораздо более плотная полимерная структура, чем у первичного ПТФЭ.Показывает лучшее восстановление после стресса. Модифицированный полимер ТФЭ От -40°С до 260°С
TFM с углеграфитовым наполнением Более низкая скорость теплового расширения и сжатия, чем у обычного TFM. Идеально подходит для использования с паром и тепловыми жидкостями. От -40°C до 260°C и даже 320°C при использовании терможидкостей.
СВМПЭ Высокая устойчивость к агрессивным химическим веществам, за исключением окисляющих кислот и органических растворителей. Также известен как высокомодульный полиэтилен (HMPE) или высокоэффективный полиэтилен (HPPE). от -40°С до +80°С
ПХТФЭ Отлично подходит для криогенного и кислородного использования. Гомополимер хлортрифторэтилена. от -270°С до 260°С
Натуральный PEEK 450G Отличная химическая стойкость и механические свойства при повышенных температурах. Органический полимерный термопласт. От -40°С до 260°С
Карбоновый ПЭЭК Многие свойства аналогичны Virgin PEEK.Особенно подходит для условий повышенных температур и высоких нагрузок. Низкий коэффициент трения и подходит для многих чрезвычайно агрессивных применений. От -40°С до 260°С
ПИК HT Сохраняет все ключевые характеристики и преимущества PEEK 450G, но сохраняет физические свойства при более высоких температурах. Может поставляться как в виде первичного ненаполненного материала, так и в виде наполненного компаундированного материала. до 260°С
Ацеталь и Делрин Обладает хорошей устойчивостью к износу и деформации под нагрузкой. Отлично подходит для применения в седлах клапанов. до 80°С
ВЕСПЕЛ Полиимидный материал, который обладает способностью выдерживать высокие температуры под нагрузкой и в основном используется для теплопередачи, горячих газов и масел. Не следует использовать с STEAM.  

Время публикации: 24 января 2019 г.