Натрий в клапанах двигателя для чего

Зачем в клапанах мотора присутствует натрий

В процессе производства в полость выпускных клапанов на всю их длину помещается натрий. Во время работы двигателя он плавится и перемещается внутри клапана, распространяя тепло от головки к стержню и далее, к блоку цилиндров. Первоначально такая конструкция встречалась в двигательной системе ЗИЛ 130 и ГАЗ 53А. Сейчас она характерна для форсированных наддувных моторов.

Клапаны представляют собой небольшие по размеру металлические детали, входящие в систему газораспределения двигателя.

Натрий в клапане помогает рассеивать тепло. Данный металл имеет низкую температуру плавления (около 98 градусов) и высокую температуру кипения (883 градуса). Таким образом, в процессе нагрева натрий, расположенный в нижнем участке клапана, плавится и в жидком состоянии испаряется, продвигаясь до самого верха. Назначение самого клапана заключается в открытии и закрытии отверстия в головке блока цилиндров. Его конструкция включает в себя головку и стержень. Головка изготавливается из жаростойкого материала, а стержень – из углеродистой стали. Шток, заполненный натрием, может выдерживать высокие температуры, обычно такая система используется на выпускных клапанах.

Изделие отличается следующими свойствами:

Высокая теплопроводность.
Невысокий коэффициент термического расширения.
Противостояние действию продуктов сгорания.
Устойчивость к нагрузкам, образующимся в процессе нагрева.

Главным отличием впускного клапана от выпускного является диаметр основания. У впускного клапана она больше по размеру. Поскольку всасывание воздуха из атмосферы в цилиндр происходит с меньшей скоростью, чем выталкивание из цилиндра, которое осуществляется с использованием поршня. Выпускной клапан при открытии выпускает отработанные газы из камеры сгорания.

Натрий из клапанов. Все что вы хотели знать, но боялись спросить 🙂

Вы используете Internet Explorer устаревшей и не поддерживаемой более версии. Чтобы не было проблем с отображением сайтов или форумов обновите его до версии 7.0 или более новой. Ещё лучше — поставьте браузер Opera или Mozilla Firefox.

Обсудить и задать вопросы можно в этой теме.

lenivec

аксакал

Фотографии этапов получения натрия из зиловских выпускных клапанов.
Эти клапаны вместе с двигателями привозят в металлолом. Иногда б\у клапаны привозят отдельно от двигателей. Не перепутайте их с впускными. Впускные БОЛЬШЕ по диаметру тарелки.

Все этапы получения необходимо осуществлять в защитных очках (лучше полнолицевой маске) и рабочей одежде, т.к. даже маленький кусочек натрия дает при окислении достаточное к-во щелочи для тяжелого повреждения глаза или образования маленькой дырочки в одежде. И вообще помнить о том, что возня с расплавленным натрием — мероприятие повышенной опасности, соответсвенно выбирая место для мероприятия.

Первый этап — нагревание клапанов до 130-180 градусов с целью расплавить натрий. После прогревания клапаны переворачиваюся тарелкой вниз и охлаждаются. Это делается с целью возможно полного перемещения натрия в полость тарелки.

Второй этап — вскрытие полости клапана углошлифмашиной («болгаркой»). Необходимо «допилиться» до полости в двух точках — в середине шейки клапана (начало полости) и ближе к тарелке. Полностью отрезать шейку излишне, надо лишь пропилить стенку. На этой стадии налипший к стенкам полости натрий воспламеняется в месте реза и образующиеся мелкие крупинки окиси разбрасываются вращающимся кругом по сторонам (берегите глаза и одежду!). После окончания резки горение самостоятельно прекращается при остывании зоны реза.

Третий этап — обламывание шейки клапана. Шейку нужно обламывать посередине (по верхнему надрезу). Сталь клапана азотирована, закалена и в результате весьма хрупка. Надо положить клапан на две точки опоры (ближе к концам) и несильным ударом молотком в область надреза посередине обломить шейку.

Четвертый этап — собственно выплавление и выбивание натрия.
Обломанные клапаны в положении вверх отверстием осторожно нагреваются до 150-160 градусов для полного расплавления натрия. Затем по одному быстро берутся плоскогубцами и жидкий натрий выбивается сильными ударами зажатого в плоскогубцы с перевернутым клапаном о твердый тяжелый предмет в подставленную емкость с машинным маслом. Вылетающий натрий часто загорается. В масле горение сразу прекращается, но нужно быть психологически готовым к попаданию достаточно большого кусочка горящего натрия куда либо помимо емкости с маслом. И соответственно выбирать для мероприятия такое место, где кусочки горящего натрия не будут представлять опасности и не смогут нанести материальный ущерб.

Из 6 клапанов добыто 6-7 граммов натрия.
На фото — исходные клапаны, надпиленные клапаны, клапаны с обломанной шейкой и выбитый в семисотграмовую банку с небольшим к-вом машинного масла натрий.

Прикреплённые файлы:

1.JPG (скачать) [11,8 кБ]

пил1.JPG (скачать) [14,4 кБ]

«Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни и тысячи исследователей, придерживающихся господствующих взглядов». В. И. Вернадский

ФОРУМ МОТОРИСТОВ

Если оригинальный выпускной клапан с натрием заполненной ножкой, то на сколько критично использовать аналог например от AE, который скорее всего без натрия?
Как вообще качекство продукции АЕ из Южной Африки?
Про TRW указано «материал биметалл» имеется в виду что он с натрием?

EndoSteel Технический директор Сообщения: 693 Зарегистрирован: 27 дек 2012, 21:04 Откуда: Москва

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение EndoSteel » 15 авг 2018, 08:53

Биметалл — скорее всего с приварной тарелкой. Натрий увеличивает детонационную стойкость на низкооктановых бензинах, в современных автомобильных моторах не используется, насколько я знаю. Если от какого-нибудь газономотора клапан, на цельный можно менять смело.

Челябинск Инженер по гарантии Сообщения: 361 Зарегистрирован: 08 авг 2018, 10:47

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение Челябинск » 15 авг 2018, 09:43

Я на сколько понимаю, натрий увеличивает теплопроводность (отток тепла от тарелки в стержень) клапана. Читал на одном из форумов, как там человек клапана-аналоги изучал разламывая их, в них натрия не было. А вот в оригинале 1,8 ТСИ выпускной клапан был чем то заполнен, скорее всего натрием.

EndoSteel Технический директор Сообщения: 693 Зарегистрирован: 27 дек 2012, 21:04 Откуда: Москва

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение EndoSteel » 15 авг 2018, 11:51

Да, по идее в высокофорсированном моторе могут такое применить. Думаю, смотря кто ездить будет. Если блондинко — только оригинал. Если моторист — возможны варианты. Вообще если бы я этот мотор делал, то не пожалел бы денег купить оба клапана и распилить, для очистки совести.

AB-Engine Гуру Сообщения: 20167 Зарегистрирован: 01 июн 2004, 20:45 Откуда: Москва-Киев-Одесса Контактная информация:

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение AB-Engine » 15 авг 2018, 12:44

Смысл применения полого клапана с натрием — натрий является жидким металлическим теплоносителем, который отводит теплоту от головки (тарелки) клапана в его стержень и далее в направляющую втулку.

Способ охлаждения клапанов с помощью натрия был создан в 30-х годах прошлого века в авиации, когда практически еще не было никаких жаропрочных никелевых сплавов (они появились только в 40-х годах с началом производства лопаток турбин турбореактивных двигателей), и широко применялся на тихоходных авиационных поршневых моторчиках при оборотах до 3000 об/мин. Дальнейшее распространение практически не получил, в настоящее время на современных моторах вообще не применяется .

Почему? А патамушта :
1) обороты нынче высоки, натрий опаздывает,
2) для натрия нужен большой диаметр клапана, что вызывает большие силы инерции, мощные пружины, огромные усилия на привод механизма, колоссальные потери мощности,
3) катастрофическое увеличение себестоимости неоправданно усложненной конструкции,
4) давно появились жаропрочные материалы, которые отлично работают при данных температурах без всякого натрия.

Вывод :
Придурки, которые пытаются найти клапаны с натрием — это самые настоящие придурки .

С уважением,
персонал Моторного центра
АБ-Инжиниринг.
Челябинск Инженер по гарантии Сообщения: 361 Зарегистрирован: 08 авг 2018, 10:47

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение Челябинск » 15 авг 2018, 13:05

Для общего развития моего кругозора))):
У шкоды 1,8 ТСИ таки клапан с натрием, или это может быть конструкция у него просто такая (на изломе стержня клапана видно что он полый, как трубочка)?

yuri_sh Технический директор Сообщения: 4045 Зарегистрирован: 06 апр 2013, 12:47 Откуда: РБ Минск

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение yuri_sh » 15 авг 2018, 18:18

химию в школе скурили?
надо капнуть туда водички.
RVR068 Технический директор Сообщения: 4208 Зарегистрирован: 16 фев 2007, 14:24 Откуда: Сибирь

Re: Натрием заполненные клапаны.

Сообщение RVR068 » 15 авг 2018, 20:11

Насколько я понял, эту пулю с натрием в клапанах запустили в инет сборщики металлолома.

Вопрос про натрий в выпускном клапане

Еще как охлаждал. Натрий плавится ниже температуры кипения воды, кипит почти при 900 градусах, то есть в рабочем диапазоне клапана он жидкий, соответственно конвективный теплоотвод гораздо эффективнее чем отвод теплопроводностью (которая у натрия и так неслабая). Ну и в клапане натрий естественно заперт герметично, поэтому ничего кроме нагревания ему не грозит.

Вы не можете отвечать в этой теме.