Клапанная плита и нагнетательные/впускные клапаны компрессора

Клапанная плита — это тонкая стальная пластина, зажатая между головкой цилиндра и блоком компрессора. На ней расположены впускные (всасывающие) клапаны и нагнетательные клапаны — обычно плоские пластинчатые или дисковые, — которые заставляют насос перемещать воздух только в одну сторону: внутрь через впуск на такте опускания поршня и наружу в нагнетательную магистраль на такте подъёма. Когда эти клапаны герметично закрываются, компрессор быстро набирает давление и чисто разгружается. Когда они пропускают, дают обратный прорыв воздуха или закоксовываются, вы получаете медленный набор давления, постоянные циклы работы и масло в системе ниже по потоку.

На большинстве компрессоров грузовиков плита — единый обработанный узел. Впускные клапаны обращены к блоку, нагнетательные — к головке. Каждый клапан — это лепесток из пружинной стали, ограниченный упором, который задаёт высоту подъёма. Достаточно всего нескольких тысячных долей дюйма хода — именно поэтому крупица нагара или волосяная трещина разрушают герметичность.

Как работает клапанная плита

Представьте каждый цилиндр как однонаправленный насос с двумя обратными клапанами. На такте впуска поршень опускается, давление в цилиндре падает, впускная пластина отрывается от седла, и воздух засасывается через впускной фильтр. На такте сжатия поршень поднимается, впускная пластина резко закрывается, давление в цилиндре превышает давление в нагнетательной магистрали, нагнетательная пластина открывается, и сжатый воздух подаётся к мокрому ресиверу через нагнетательную магистраль. Как только регулятор достигает давления отключения (примерно 120–135 psi), разгрузочное устройство удерживает впускные клапаны открытыми, и компрессор вращается вхолостую, не качая воздух, до давления включения (около 100–110 psi).

Обратный прорыв: классический симптом изношенного клапана

«Обратный прорыв» — это утечка нагнетаемого воздуха обратно через нагнетательный клапан в цилиндр на следующем такте впуска. Вместо подачи свежей порции воздуха в ресиверы компрессор повторно сжимает тот же воздух, который только что просочился обратно. В результате насос крутится и крутится, но давление в системе почти не растёт — та же жалоба, что и у компрессора, который не набирает давление. Две быстрые проверки на месте указывают именно на плиту, а не на остальную систему:

• Засеките время набора давления от включения до отключения при стабильных повышенных оборотах холостого хода двигателя. Исправный узел восстанавливается за пару минут; сильно негерметичная клапанная плита может вообще не достичь давления отключения.
• Проверьте нагнетательную магистраль на избыточное пульсирующее тепло и прислушайтесь у впуска — не выходит ли воздух обратно через фильтр толчками. Такой обратный толчок указывает на негерметичный впускной или нагнетательный клапан.

Сначала исключите утечки и проверьте сливные клапаны, потому что система, теряющая давление ниже по потоку, имитирует симптомы слабого компрессора.

Нагар: откуда на самом деле берётся медленный набор давления

Каждый компрессор пропускает немного масла для смазки, и тепло на стороне нагнетания превращает это масло в твёрдый нагар на клапанной плите, нагнетательном канале и головке. Нагар делает два плохих дела. Он удерживает клапан слегка приоткрытым, не давая ему полностью сесть в седло, и отслаивается, разносясь дальше по системе, где засоряет осушитель воздуха и покрывает магистрали. Если вы также ищете причину, почему узел гонит масло, ожидайте увидеть сторону нагнетания плиты чёрной и покрытой коркой. Нагарообразование — это симптом высокой температуры нагнетания, уноса масла или частично забитой нагнетательной магистрали; устраняйте причину, а не только плиту, иначе новая тоже закоксуется.

Сравнение нагнетательного и впускного клапанов

Когда плита подлежит замене

Некоторые плиты поставляются с ремонтопригодными комплектами клапанов; многие — только на замену. Плита подлежит утилизации, если вы обнаружили любое из следующего:

• Изъеденные или изборождённые седла клапанов — как только уплотнительная поверхность эрозирована, новая пластина не сможет к ней прилегать.
• Треснувшие, сколотые или «севшие» (сплющенные) пластины, которые больше не распрямляются пружиной.
• Деформированная плита, не прилегающая плоско к блоку или головке, обычно из-за перегрева или неравномерной затяжки головки.
• Толстый слой нагара, протравивший металл теплом, а не просто поверхностные отложения, которые можно счистить.

Притирка клапанной плиты грузовика на месте редко себя оправдывает — допуски жёсткие, а седла закалены. Если плита вызывает сомнения, замените весь узел плиты вместе с полным комплектом прокладок. Если компрессор также показывает износ колец или цилиндра, взвесьте работу с плитой против полного капитального ремонта или замены, вместо того чтобы устранять по одному изношенному узлу за раз.

Заметки по сборке, предотвращающие повторный ремонт

Негерметичная прокладка клапанной плиты даёт точно такую же жалобу на медленный набор давления, как и неисправный клапан, поэтому считайте комплект прокладок обязательным. Очистите обе сопрягаемые поверхности до чистого ровного металла, установите новые прокладки со стороны впуска и нагнетания в правильном порядке и равномерно затяните болты головки крест-накрест по спецификации производителя — неравномерная затяжка деформирует только что установленную плиту. После работы запустите компрессор, убедитесь, что он достигает отключения за обычное время, и что давление удерживается при заглушенном двигателе. Поскольку точные значения момента затяжки и зазоров различаются в зависимости от модели компрессора, всегда следуйте действующему руководству по обслуживанию производителя автомобиля или компрессора, а не универсальным цифрам.