подвергаются воздействию высоких динамических нагрузок и температур. Температура головки впускного клапана при самых напряженных режимах работы достигает 300…420 0С. Для их изготовления применяют стали, легированные хромом, кремнием, никелем, молибденом 38ХС, 40ХН, 50ХН, 40ХН2МА, 40Х9С2, 40Х10С2М. Средняя температура головки выпускных клапанов в двигателях с искровым зажиганием может достигать 800…850 0С (500…600 0С). В связи с этим выпускные клапаны выполняют из жаропрочных коррозионно-стойких высоколегированных сталей и сплавов 30Х13Н7С2, 45Х14Н14В2М, 45Х22Н4М3, 55Х20Г9АН4. Для повышения долговечности и износостойкости на рабочую поверхность головки клапана и торец стержня наносят сплавы ЭП869 (стеллит), Х20Н80 (нихром). Форма и размеры клапанов влияют на рабочий процесс двигателя.
В зависимости от формы головки клапаны подразделяют на плоские, выпуклые и тюльпанообразные (рис. 13). Плоский (тарельчатый) наиболее прост в изготовлении, вследствие чего получил преимущественное применение.
Выпуклая форма характерна для выпускных клапанов, т.к. при этом улучшается обтекание клапана со стороны цилиндра при выпуске отработавших газов, однако увеличивается масса клапана. С вогнутой или тюльпанообразной формой головки выполняют впускные клапаны с целью уменьшения их массы. Головки впускных клапанов, как правило, выполняют большего диаметра с плавным переходом от головки клапана к стержню, чтобы, уменьшив аэродинамическое сопротивление потоку свежей смеси на впуске, улучшить наполнение цилиндра.
Важным вопросом при разработке конструкции клапанов (особенно выпускных) является отвод теплоты и поддержание нормального их теплового состояния. Основная часть теплоты от клапана отводится через седло и чтобы обеспечить надежный контакт седла и головки клапана, в ряде конструкций ГРМ предусмотрена возможность поворота клапана при работе. Для этой цели иногда применяют специальный механизм поворачивания клапана (двигатели ЗИЛ), либо в конструкции крепления клапана к его тарелке применяют дополнительную коническую втулку 4 (рис. 14). За счет малого момента трения в зоне контакта втулки 4 с тарелкой 3, при вибрации во время работы клапан может поворачиваться в направляющей втулке, что обеспечивает очистку головки клапана и его седла от нагара. Для улучшения отвода теплоты от головки клапана к стержню и далее через направляющую втулку головке блока цилиндров, выпускные клапана делают пустотелыми (рис. 13г) и на 50…60 % заполняют натрием (tпл= 98 0С) или его солями.
