supape
23
Supapele
description
tehnologie realizare supape motor
Transcript of supape
Supapele
Supapele
Conditii functionale•
Supapele
sunt
piesele
mecanismului
de distributie care
prin
miscarea
lor asigura
introducerea
incarcaturii proaspete
in cilindru, mentine
un
timp determinat
etansietatea
spatiului
camerei
de ardere
si permite evacuarea
acestora
dupa
ardere. Sectiunile
de trecere
trebuie
sa asigure
umplerea
optima, sa asigure etansietatea
si sa aiba
o durata
lunga
de viata. In timpul
functionarii
asupra
supapelor
actioneaza
fortele
de presiune
ale
gazelor, forta
arcurilor
si fortele
de inertie
ale
pieselor
aflate
in miscare. De asemenea
actioneaza temperaturi
mari
si are loc efectul
de eroziune
si
coroziune
asupra
supapelor. De asemenea
in capul supapei
apar
si solicitari
cu
soc.
Conditii functionale
Conditii functionale•
Solicitarile
mecanice
si temperaturile
ridicate
inrautatesc
proprietatile
materialului
supapei, provoaca
deformarea
talerului
si deci
poate
apare
o neetansare
a galeriei, precum
si deformarea
tijei, favorizind
griparea
acesteia.
Actiunea
gazelor
de ardere
provoaca
coroziunea supapei
datorita
substantelor
din
compozitia
acestora. Se impun
urmatoarele
cerinte: rigiditate
superioara, duritate
mare a suprafetei
de etansare
si a suprafetei
de actionare
a supapei, materialul
sa fie
rezistent
la oxidare
si
coroziune.
Conditii functionale
Constructia supapei•
Forma
talerului
este
utilizata
in special cea
cu
taler
plat
datorita
simplitatii
de realizare. Supapa
cu
taler
concav se foloseste
mai
ales
la supapele
de admisie, asigurind
o forma
buna
pentru
curgerea
gazelor, masa
mica si rigiditate
suficienta. Nu este
indicata
pentru
evacuare,
deoarece
are tendinta
de a se supraincalzi. Cea
cu
taler bombat
este
mai
utila
pentru
evacuare, avind
o rigiditate
mai
mare.•
Unghiul
talerului
supapei
poate
lua
diferite
valori, uzuale
fiind
30 si 45 de grade, dar una
din
principalele
probleme este
legata
de suprafata
de contact cu
scaunul, care
trebuie
sa asigure
o presiune
de contact cit
mai
mica.
Constructia supapei
Constructia supapei•
Pentru
a atenua
concentrarea
tensiunilor
si a favoriza
transmiterea
caldurii
se prevad
raze
mari
de racordare, chiar
daca
se mareste
un
pic
masa
supapei. Solutia
este
favorabila
pentru
cresterea
rigiditatii
supapei, ceeace reduce
amplitudinea
deformarii
supapei.
•
Pentru
a asigura
umplerea
supapa
de admisie
se face la diametru
maxim
posibil, cea
de evacuare
fiind
mai
mica.
•
Tija
supapei
este
plina
sau
tubulara. Pentru
racire
se poate
lungi
tija
de ghidaj
pina
aproape
de taler. Racirea
se face prin
scaun
si tija
si de aceea
in supapa
pot apare temperaturi
ridicate
care conduc
la tensiuni
termice. In
anumite
cazuri
se pot introduce
supape
tubulare
umplute cu
sodiu, pentru
disiparea
rapida
a caldurii
Constructia supapei
Conditii tehnice
•
Principalele
condiţii tehnice referitor la precizia dimensionala şi calitatea suprafeţei sunt date în desenul de execuţie anterior. În afara acestora se mai impun: bătaia suprafeţei frontale C faţă de suprafaţa tijei max 0.05 mm în punctele extreme; bătaia părţii frontale a talerului max 0.3 mm; abaterea tijei supapei de rectiliniaritate nu trebuie să depăşească 0.015 pe 100 mm. Pe suprafaţa supapei nu se admit fisuri, bavuri, pojghiţe şi alte defecte.
Condiţii tehnice
Materiale şi semifabricate•
Caracteristicile materialelor Datorită condiţiilor de lucru, se utilizează oţeluri speciale termorezistente şi anticorozive, faţă de care se impun anumite cerinţe: rezistenţă la solicitări dinamice la temperaturi ridicate pentru a nu se rupe în funcţionare; rezistenţă sub sarcină prelungită pentru a nu se deforma în funcţionare; menţinerea durităţii la temperatura de regim; rezistenţa la coroziune în diferite medii. De asemenea, bune calităţi de alunecare, coeficient redus la dilatare,bună conductibilitate termică.
MaterialeOţelurile martensitice au o structură martensitică dură. Conţinutul de carbon este în jur de 0.4% şi pentru a creşte duritatea se aliază cu Cr,Si şi Mo. Pentru îmbunătăţirea performanţelor oţelul se căleşte, dar este important ca să nu işi piardă calităţile mecanice.
Materiale•
Oţeluri austenitice Dispersia fină de carbon si compuşi de azot în o reţea stabilă austenitică generează o stabilitate bună la temperaturi ridicate. Va rezulta o structură austenitică stabilă atât în condiţii de temperatură ambiantă, cât şi la temperaturile de lucru.
Materiale•
Creşterea rezistenţei la uzură–
Acoperirea cu stelit
Cenuşa formată prin ardere se
poate depune pe supapă, putând generea neetanşietatea acesteia. Pentru prevenirea acestei probleme supapa se poate roti în jurul axei sale. Aceasta duce la ruperea eventualelor acoperiri cu cenuşă şi la uzarea uniformă a suprafeţei de etanşare, dar şi la o uzură rapidă a acestei suprafeţe, pentru care trebuie protejată suprafaţa. Aceasta se face prin acoperirea cu praf de stelit, un aliaj pe bază de cobalt, cu ajutorul unei suduri cu plasmă.
–
Acoperiri cu aliaj de nichel stelitul este scump, de aceea se pot folosi aliaje de nichel, cum ar fi Iconel 751 sau Nimonic 80A
Materiale•
Materiale ceramice Se pot utiliza şi alte materiale, mai ales pentru reducerea masei supapelor. Astfel se pot utiliza materiale ca azotaţi de siliciu (Si3N4) care are o densitate de 3.2 g/cm3. Problema acestor materiale este legată de fragilitatea acestor materiale.
•
Aliaje de titan Aliajele de titan cu Al,Sn,Yr,Mo sunt utilizate la fabricarea supapelor. Greutatea supapelor este cu 40% mai mică, aceasta conducând şi la reducerea greutăţii arcului de supapă
Materiale pentru supape
Semifabricate pentru supape•
Metoda de realizare a semifabricatului trebuie să ţină seama de asigurarea unei înalte stabilităţi dimensionale şi unei rezistenţe la oboseală ridicate. Pentru aceasta semifabricatele se obţin prin deformare plastică, electrorefulare, urmată de matriţarea de precizie şi extrudare. La procedeul de electrorefulare se porneşte de la o secţiune de bară cu diametrul de 2/3 din diametrul talerului finit şi o lungime corespunzătoare volumului piesei brute. Bara încălzită este apoi matriţată la dimensiunile şi fibrajul corespunzător.
•
Piesa brută se supune tratamentului termic de recoacere şi revenire. Oţeurile austenitice, care au caracteristici de alunecare mai slabe, se cromează
Tehnologia de prelucrare mecanică
•
Aspecte particulare ale tehnologiei tehnologiile moderne prevăd obţinerea unor semifabricate foarte precise, cu adaosuri mici, astfel încât să se facă numai operaţii de rectificare. Condiţia principală care trebuie îndeplinită la prelucrarea supapei este realizarea unei concentricităţi în limite foarte strânse a conului de aşezare al supapei cu porţiunea de ghidare a tijei. Prelucrările supapelor se fac prin strunjire şi rectificare.
Tehnologia de prelucrare mecanică
•
Etapele principale ale procesului tehnologic În cazul prelucrării prin strunjire şi rectificare se execută următoarele grupe de informaţii: operaţii de profilare a supapei; tratamentul termic; operaţii de finisare; operaţii de control. Profilarea supapei se execută prin strunjire, cu cuţite a căror geometrie asigură forma canalelor pentru siguranţe, precum şi a porţiunii de racordare dintre capul supapei şi tijă. După obţinerea profilului supapei în stare semifinită se aplică tratamentul termic de durificare a suprafeţei capului tijei, prin curenţi de inducţie.
Tehnologia de prelucrare mecanică
Tehnologia de prelucrare mecanică
Nr. Crt Denumirea operatiei Masina unealta1 Retezare Masina de retezat 2 Rectificare a suprafetei frontale a tijei supapei Masina de rectificat3 Rectificare de degrosare a tijei supapei Masina de rectificat
4 Rectificare a suprafetei frontale a capului supapei Masina de rectificat
5 Rectificare a suprafetei cilindrice a capului supapei Masina de rectificat
6 Rectificarea canalelor pentru sigurante Masina de rectificat7 Calire cu curenti de inductie si revenire8 Rectificare de degrosare 2 a tijei supapei Masina de rectificat9 Rectificare de semifinisare a tijei supapei Masina de rectificat
10 Rectificare de finisare a suprafetei frontale a tijei supapei Masina de rectificat
11 Rectificarea suprafetei conice Masina de rectificat12 Rectificarea de finisare a tijei supapei Masina de rectificat13 Spalare14 Control final
