Клапан как выглядит: Sorry! This site is experiencing technical difficulties.

alexxlab | 11.09.1990 | 0 | Разное

Содержание

Впускной и выпускной клапан: описание, характеристика

Главное отличие впускного клапана от выпускного — диаметр тарелки: у впускного она больше. Почему? Потому что всасывание воздуха из атмосферы в цилиндр под действием разрежения происходит с меньшей скоростью, чем выталкивание его из цилиндра поршнем.

Все просто: количество воздуха (или топливовоздушной смеси) — одинаковое, а скорость — разная. Соответственно, там, где скорость ниже, отверстие шире, а закрывающая его тарелка — больше в диаметре.

Все это справедливо для тех клапанных механизмов, где впускных и выпускных клапанов — равное количество — по одному или по два. Впрочем, есть моторы с нечетным количеством клапанов: два впускных + один выпускной или три впускных + два выпускных. Тут все наоборот: диаметр тарелок выпускных клапанов будет больше, чем у впускных, ибо производитель компенсировал низкую скорость всасывания добавлением одного «лишнего» отверстия, а не увеличением диаметра.

Подробнее о соотношении клапанов и цилиндров можно прочитать в соответствующей статье.

Второе важное отличие в конструкции клапанов — их рабочая температура. Впускные клапаны работают при 350-500 градусах, а вот выпускным тяжелее — раскаленные отработавшие газы нагревают их до 700-900 градусов. Поэтому, соответственно, выпускные клапаны часто делают более жаропрочными.

Головки (или тарелки) впускного и выпускного клапанов могут быть как одинакового диаметра, так и разного. (на автомобилях устаревших марок с малым перекрытием клапанов) -моё прим. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Например, размеры клапанов двигателя автомобиля ГАЗ-53А: диаметр головки впускного клапана 47 мм, а выпускного 36 мм. В дизеле КамАЗ-740 диаметр тарелки впускного клапана 51 мм, а выпускного 46 мм. Впускной большой выпускной маленький.

Выпускной клапан двигателя

Выпускной клапан — элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя. Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала. Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокера, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление, которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря». Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

Выпускной клапан работает в крайне сложных условиях. Отработавшие газы вызывают сильную коррозию выпускных клапанов. Если топливо сгорает в камере не полностью, тогда это может привести к прогару клапана. Регулировка клапанного механизма является важной процедурой в процессе эксплуатации ДВС. Раннее закрытие выпускного клапана может привести к быстрому его прогару.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск и т.д.

Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания.

Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов.

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Выпускной клапан также может иметь дополнительную защиту, которая способна значительно продлить срок службы элемента. Единственным недостатком можно считать конечное удорожание производства детали.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

лазерное легирование;
метод плазменно-порошковой наплавки;
наплавка токами высокой частоты;

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

Впускной клапан двигателя

Впускной клапан — элемент механизма газораспределения ДВС, который отвечает за пропуск в рабочую камеру сгорания топливно-воздушной смеси или только воздуха (для дизельных ДВС или моторов с непосредственным впрыском). Впускной клапан ГРМ осуществляет открытие доступа в цилиндр двигателя, а затем перекрывает доступ перед тем моментом, когда начнется такт сжатия.

Впускные клапаны изготавливают из особой стали. К такой стали для изготовления клапанов двигателя внутреннего сгорания выдвигаются отдельные требования:

высокая твердость поверхности;
достаточная теплопроводность материала;
узкий коэффициент термического расширения;
противостояние разъедающему влиянию продуктов сгорания;

возможность противостоять регулярным динамическим нагрузкам при высоком нагреве;

Дополнительные требования к стали для клапанов предполагают отсутствие эффекта закаливания в момент охлаждения клапана после работы в условиях высоких температур. Это означает, что при остывании сталь не должна становится хрупкой. Данным требованиям на 100% не соответствует ни одна из разработанных сегодня марок стали.

Клапаны ДВС изготавливают из высоколегированных сильхромов, что позволяет указанной детали работать в условиях высочайшего нагрева. Такой подход обеспечил нужную прочность клапана, а также возможность элемента противостоять коррозионным процессам, которые активно прогрессируют в среде его работы при высоких температурах около 600 — 800 °C.

Клапаны размещают под определенным углом (30-45 градусов) по отношению к вертикальной оси. Отличием впускного клапана от выпускного является то, что его тарелка имеет больший диаметр сравнительно с тарелкой выпускного клапана. Такое различие вызвано тем, что момент открытия впускного клапана происходит именно тогда, кода в камере сгорания появляется разрежение. В момент выпуска в цилиндре имеет место повышение давления.

Разрежение в цилиндре на впуске уступает давлению по силе на такте выпуска. Для максимально качественного и полного наполнения рабочей топливно-воздушной смесью на впуске необходимы клапана с большей пропускной способностью. Такая пропускная способность реализована посредством увеличения диаметра тарелки впускного клапана или количества впускных клапанов.

Тарелка впускного клапана со стороны рабочей камеры сгорания плоская, а со стороны распределительного вала получает форму конуса. Данный конус еще называется фаской. В момент закрытия впускного клапана фаска прилегает к седлу клапана, которое также представляет собой коническое отверстие в ГБЦ.

Точность посадки впускного клапана обеспечена благодаря использованию направляющей втулки. В указанную втулку вставляется стержень клапана, а сама втулка называется направляющей клапана. Направляющие клапанов запрессованы в корпус ГБЦ, а также дополнительно зафиксированы посредством стопорного кольца.

Современные силовые агрегаты имеют тенденцию к увеличению количества впускных клапанов на цилиндр для улучшения пропускной способности, повышения эффективности наполнения цилиндра рабочей топливно-воздушной смесью и улучшения мощностных и других характеристик ДВС.

Клапан получает внутреннюю и наружную пружины. Данные цилиндрические пружины закрепляют на стержне клапана. Открытие впускного клапана на такте впуска становится возможным благодаря тому, что усилие от кулачка распределительного вала передается на рокера (толкатель). Конструкция современных ДВС подразумевает прямое воздействие кулачка распредвала на клапан. Пружины клапана плотно закрывают (прижимают) клапан обратно после того, как рокер сбегает с толкателя или стержень клапана прекращает контактировать с кулачком распредвала.

Между распределительным валом (его кулачком) и стержнем клапана (его торцевой частью) имеется конструктивный зазор. Такой зазор (может находиться на отметке 0,3-0,05 мм) создан для компенсации теплового расширения впускного клапана.

Открытие и закрытие впускных клапанов в четко определенный момент становится возможным благодаря угловому положению распредвала, которое в точности совпадает с аналогичным положением коленчатого вала ДВС. Получается, положение распредвала в момент открытия впускных клапанов строго соответствует положению коленвала. Конструкции двигателей могут отличаться, количество распредвалов может быть разным.

Впускной клапан начинает приоткрываться немного раньше того момента, когда поршень окажется в ВМТ (высшая мертвая точка). Это означает, что в самом начале такта впуска (когда поршень начинает опускаться вниз), впускной клапан уже немного открыт. Такое решение называется опережением открытия клапана. Различные модели силовых агрегатов имеют разное опережение, а рамки колебаний находятся в пределах от 5-и до 30-и градусов.

Закрытие впускного клапана осуществляется с небольшой задержкой. Клапан закрывается в тот момент, когда поршень в цилиндре оказывается в нижней мертвой точке и далее начинается движение вверх. Цилиндр продолжает наполняться и после начала движения поршня вверх. Такое явление происходит в результате инерционного движения во впускном коллекторе.

Основными неисправностями, которые напрямую связаны с клапанами ДВС, являются: загибание клапанов, зарастание клапанов нагаром и прогар клапана. Загибание клапанов чаще всего происходит по причине обрыва ремня ГРМ. Не менее часто гнет клапана и при неправильно выставленных метках в процессе замены приводного ремня ГРМ. Менять ремень ГРМ и выставлять метки на шкивах распредвала и коленвала нужно с повышенным вниманием.

Неисправностью клапанного механизма становится образование нагара на впускных и выпускных клапанах, что проявляется в повышенном шуме в процессе работы и падении мощности ДВС. Характерно появление металлического стука в области клапанной крышки на ГБЦ, а также проблемы с клапанами выявляют по хлопкам во впускном и выпускном коллекторе.

Нагар на клапанах и седлах не позволяет элементам плотно прилегать друг к другу, что ведет к потере необходимого показателя компрессии в двигателе. Снижение компрессии означает потерю мощности ДВС. Сильный нагар также приводит к перегреву и прогару клапана.

Неисправность пружин клапана может привести к деформации ГБЦ и заеданию стержня в направляющей клапана. Неправильный тепловой зазор между рычагом и стержнем приводит к сильному стуку клапанов. В таком случае необходимо немедленно заниматься выставлением требуемого производителем теплового зазора. Автолюбители называют эту процедуру регулировкой клапанов. Регулировать клапана нужно с определенной периодичностью в процессе эксплуатации мотора, а также если указанная возможность отрегулировать клапана двигателя изначально предусмотрена конструктивно.

Впускной клапан

Впускной клапан газораспределительного механизма открывает доступ в цилиндр топливо-воздушной смеси и прекращает доступ перед началом такта сжатия. В случае с дизельным двигателем клапан пропускает в камеру сгорания только воздух.

При обрыве ремня ГРМ впускные клапана «зависают», так как распредвал перестает вращаться. Тарелки клапанов, оказавшихся открытыми, ударяются о поверхность цилиндра

Клапана располагаются под углом от 30 до 45 градусов относительно вертикальной оси. Тарелка впускного клапана больше, чем у выпускного. Разница обусловлена тем, что в момент открытия впускного клапана в камере сгорания образуется разрежение, а в момент выпуска — повышенное давление. Сила разрежения ниже силы давления, поэтому для впуска требуются клапана с большей поверхностью головки, чтобы обеспечить пропускание необходимого объема топливо-воздушной смеси.

Устройство впускного клапана

Состоит клапан из тарелки и стержня. Плоская со стороны камеры сгорания тарелка впускного клапана имеет конусную форму со стороны распредвала (фаску). При полном закрытии она плотно прилегает к «седлу» (коническому отверстию) в головке блока цилиндров. Точную посадку впускного клапана обеспечивает направляющая втулка, в которой перемещается стержень клапана. Она запрессована в корпус головки блока цилиндров и зафиксирована стопорным кольцом.

Современная тенденция в конструировании ГРМ — увеличение количества впускных клапанов на один цилиндр. Это позволяет увеличить пропускную способность цилиндра и повысить мощность двигателя

Впускной клапан имеет внутреннюю и наружную цилиндрические пружины, которые крепятся на стержне клапана.

В действие впускной клапан приводится рычагом (рокером) от кулачка распределительного вала, или, в большинстве современных двигателей непосредственно давлением кулачка. Пружина обеспечивает постоянный контакт стержня впускного клапана с концом рокера или с кулачком.

Между кулачком распределительного вала и торцом стержня клапана конструктивно закладывается зазор. Это дает возможность компенсировать тепловое расширение впускного клапана. Величина такого зазора составляет 0,3-0,05 мм.

Принцип работы впускного клапана

Своевременное открытие и закрытие впускного клапана обеспечивает угловое положение распределительного вала, точно синхронизированного с таким же угловым положением коленчатого вала. То есть, угловое положение одного строго соответствует определенному угловому положению другого.

В зависимости от модели двигателя, впускных клапанов может быть и несколько на один цилиндр.

Для радикального изменения опережения открытия клапанов необходимо приобрести комплект спортивных распредвалов

Прежде, чем поршень достигнет высшей мертвой точки, начинает открываться впускной клапан — то есть, при такте впуска, к началу движения поршня вниз, клапан уже приоткрыт. Для разных моделей двигателей существует свое опережение открытия клапана. Пределы колебаний составляют 5-30 градусов.

А вот закрытие впускного клапана происходит с некоторой задержкой, после того как поршень достигает нижней мертвой точки и начинает движение вверх. Заполнение цилиндра продолжается даже после начала движения. Это происходит вследствие инерции во впускном коллекторе.

Характерные поломки впускных клапанов

Безусловно, самой распространенной поломкой клапанов необходимо признать их загибание в результате обрыва ремня ГРМ. То же самое может произойти и без обрыва, если заменой ремня занимался непрофессионал, ошибочно выставивший метки на шкивах коленвала и распредвала (или распредвалов). Особенно опасны обрывы для современных сложных двигателей, оснащенных механизмом изменяемых фаз газораспределения и прочими высокотехнологичными системами.

Еще одна распространенная неисправность клапанного механизма зарастание впускных и выпускных клапанов нагаром. Как правило, определить проблему можно на достаточно ранней стадии по снижению мощности и хлопкам во впускном и выпускном трубопроводах, металлическому стуку в головке блока цилиндров и падению мощности двигателя.

Отложение нагара на седлах и клапанах препятствует их плотному прилеганию и уменьшает компрессию. Вследствие этого уменьшается и мощность двигателя. Поломки пружин могут вызвать неплотное прилегание клапана к седлу и приводить к деформации головки блока цилиндров, образованию раковин или заеданию стержня. Большой тепловой зазор между рычагом и стержнем клапана также ведет к появлению резкого металлического стука и падению мощности двигателя.

Материалы для производства клапанов

Для изготовления впускных клапанов используется хромистая сталь, обладающая стойкостью против коррозии в газовых средах при температурах свыше 550 °C. Этот вид стали достаточно хрупок.

Впускные и выпускные клапаны автомобильных двигателей имеют тарельчатую форму. Клапан открывается под действием клапанного механизма, управляемого эксцентриковым кулачком. Работа кулачка синхронизирована с положением поршня и периодом вращения коленчатого вала.

В связи с этим они изготавливаются из более стойких материалов, чем впускные клапаны, и соответственно стоят дороже.

Направляющая втулка клапана расположена соосно с седлом клапана, так чтобы между рабочей фаской клапана и седлом обеспечивался герметичный газонепроницаемый контакт. Рабочая фаска клапана и седло скошены под углом 30° или 45°. Это номинальные значения угла фаски. Фактические значения могут на один-два градуса отличаться от номинальных. Клапаны и седла клапанов, используемые в большинстве двигателей, имеют номинальный угол фаски, равный 45°. Клапан прижимается к седлу под действием пружины. Пружина удерживается на стержне клапана (некоторые автомеханики называют его штоком клапана) опорной тарелкой пружины, которая, в свою очередь, контрится на стержне клапана замком (сухариками). Для демонтажа клапана необходимо сжать пружину и снять сухарики. После этого можно снять пружину, манжету, и вынуть клапан из головки.

Всесторонние испытания показали, что между различными геометрическими параметрами клапанов существуют оптимальные соотношения. В двигателях с цилиндрами внутренним диаметром от 3 до 8 дюймов (от 80 до 200 мм) для впускного клапана оптимальным будет диаметр головки, составляющий приблизительно 45% внутреннего диаметра цилиндра. Оптимальный диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 38% внутреннего диаметра цилиндра. Впускной клапан должен быть больше по размеру, чем выпускной, чтобы пропускать ту же массу газа. Больший по размеру впускной клапан управляет низкоскоростным потоком разреженного газа. В то же время выпускной клапан управляет высокоскоростным потоком сжатого газа. С таким потоком в состоянии справиться клапан меньшего размера. Вследствие этого диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 85% диаметра головки впускного клапана. Для нормального функционирования диаметр головки клапана должен составлять приблизительно 115% диаметра клапанного окна. Клапан должен быть достаточно большим, чтобы перекрывать окно. Высота подъема клапана над седлом составляет примерно 25% диаметра головки.

Конструкции клапанов автомобиля

Головки клапанов авто (автомеханики часто называют их тарелками) могут иметь различную конструкцию, они могут быть как жесткими, так и эластичными. Жесткая головка обладает высокой прочностью, сохраняет форму и обладает высокой теплопроводностью. Она также отличается более высокой износоустойчивостью. Эластичная головка, в свою очередь, способна приспосабливаться к форме седла. Поэтому эластичный клапан надежно запечатывает окно, но перегревается, а изгибы при посадке в седло, когда клапан адаптируется к его форме, могут привести к его разрушению. В конструкции клапанов широко используется головка, над лицевой поверхностью которой выступает небольшая шляпка. Такой клапан обладает достаточно небольшим весом, высокой прочностью и теплопередачей, и чуть более высокой ценой. Эластичные головки чаще встречаются у впускных клапанов, а жесткие — у выпускных.

Попадание холодного воздуха на горячие выпускные клапаны сразу после остановки двигателя может привести к серьезным повреждениям клапанов. В двигателях, оснащенных выпускными коллекторными головками и/или прямоточными глушителями, холодному воздуху открыт прямой доступ к выпускным клапанам. Резкое охлаждение может вызвать коробление и/или образование трещин в клапане. В холодную ветреную погоду, когда ветер вдувает холодный наружный воздух прямо в систему выпуска отработавших газов, такие условия — не редкость. Противоточные глушители с длинными выхлопными трубами и каталитическим нейтрализатором отработавших газов снижают опасность возникновения такой ситуации.

Материалы из которых изготавливаются клапаны

Сплавы, материалы из которых изготавливаются выпускные клапаны автомобиля, состоят главным образом из хрома, обеспечивающего высокую жаростойкость, с небольшими добавками никеля, марганца и азотных соединений. Если требуется придать клапану особые характеристики, то он подвергается термообработке. Если конструкция клапана из однородного материала не может обеспечить необходимую прочность и жаростойкость, то его изготавливают сварным — из двух различных материалов. После обработки место соединения частей клапана невозможно различить. Головки клапанов изготавливаются из специальных сплавов, обладающих жаростойкостью, прочностью, коррозионной стойкостью, стойкостью к воздействию окиси свинца и высокой твердостью. Головки привариваются к стержням, изготовленным из материалов, обладающих высокой износостойкостью. В клапанах, предназначенных для работы в особо тяжелых условиях, на рабочую фаску головки и верхушку стержня впускного клапана автомобиля направляются твердосплавные материалы типа стеллита. Стеллит представляет собой сплав никеля, хрома и вольфрама и является немагнитным материалом. В тех случаях, когда необходимо повысить коррозионную стойкость, клапан алитируется. Алитирование рабочей фаски снижает ее износ при использовании неэтилированного бензина. На поверхности клапана формируется пленка окиси алюминия, предотвращающая приваривание стальной фаски клапана к чугунному седлу.

Клапаны с полым стержнем и деформацией седла

В некоторых типах особо мощных двигателей используются выпускные клапаны с полым стержнем, заполненным металлическим натрием. Натрий при нагреве клапана до рабочей температуры расплавляется, превращаясь в жидкость. Этот расплав плещется в канале стержня и отводит тепло от головки клапана в стержень. Далее тепло передается через направляющую втулку клапана и поглощается системой охлаждения. Монолитная конструкция впускного и выпускного клапана при правильном выборе материалов обеспечивает, как правило, хорошие эксплуатационные характеристики автомобильных двигателей.

Клапан прижимается к седлу рабочей фаской, герметично закрывая камеру сгорания. Седло обычно формируется как элемент конструкции в отливке чугунной головки блока цилиндров — такое седло называется встроенным седлом. Седла обычно подвергаются индукционной закалке, чтобы можно было использовать неэтилированный бензин. Это обеспечивает замедление износа седел в процессе эксплуатации двигателя. В процессе износа седла клапан все глубже садится в него — утапливается. В тех случаях, когда коррозионная стойкость и износостойкость должны быть особенно высокими, всегда используются вставные седла. В алюминиевых головках седла и направляющие втулки клапанов — только вставные. Необходимо отметить, что в алюминиевых головках рабочая температура седел выпускных клапанов на 180°Ф (100°С) ниже, чем в чугунных. Вставные седла используются в качестве спасительной меры при восстановлении сильно поврежденных встроенных седел клапанов.

Деформация седла является основной причиной преждевременного выхода из строя клапанов. Деформация седла клапана может быть обратимой — как результат воздействия высокой температуры и давления, или необратимой — как результат действия внутренних механических напряжений. Механическое напряжение — это сила, действующая на тело, которая стремится изменить его форму.

признаки, причины и что делать

Клапана двигателя работают в тяжелом режиме в области сильного давления и высокой температуры, поэтому изготавливаются из достаточно прочных материалов. Однако, не редки случаи, когда происходит прогорание тарелки клапана, обычно это клапан выпускной группы, работающий в особо жестких условиях. Вызвано это тем, что при выпуске раскаленные отработанные газы с высокой скоростью и давлением проходят между тарелкой клапана и седлом, агрессивно воздействуя на обе детали.

Прогоревший клапан УАЗ Патриот 2.7 бензин

Признаки:

• Двигатель троит, особенно на холостом ходу;

• Снижение мощности мотора;

• Увеличение расхода топлива.

Причины

Малая величина клапанного теплового зазора, либо полное его отсутствие ведут к пережатию клапанов и сгоранию тарелки клапана. Зазор может уменьшиться в процессе эксплуатации авто, при неправильной регулировке клапанов, а также при неисправности гидрокомпенсаторов.

На фото — гидрокомпенсаторы с рокерами

Подгорание кромки тарелки клапана может быть вызвано и износом стержней клапанов и отверстия в направляющих втулках. Это ведет к тому, что клапан имеет некоторый люфт в направляющей и поэтому не полностью садится в седло.

Схема клапана, тарелки и седла.

По состоянию тыльной стороны кулачка распределительного вала можно с большой долей вероятности сделать вывод, что был малый клапанный зазор, либо он вообще полностью отсутствовал.

Определяется это таким образом. Когда между коромыслом, рокером или толкателем (в зависимости от конструкции двигателя) есть необходимый зазор, то тыльная часть кулачка распределительного вала не касается сопряженной детали. Так как нет прямого контакта, то тыльная часть кулака имеет темноватый оттенок, тогда как рабочая часть всегда блестящая, так как постоянно работает на прямой контакт.

Когда же зазор мал или отсутствует, то тыльная часть кулачка распределительного вала также работает в контакте с рокером и тоже имеет блестящий вид. Это подтвердит вероятность того, что клапан прогорел от пережатия клапанных зазоров при регулировке, либо уменьшился по мере эксплуатации, когда длительное время не проводилась проверка состояния клапанных зазоров.

При полном прилегании тарелки клапана к седлу, он отдает часть своей температуры седлу, частично при этом охлаждаясь. Когда же клапан не может сесть полностью в седло, он практически не охлаждается, что ведет в итоге к его перегреву и прогару кромки тарелки.

Прогар клапана и износ седел клапанов особенно выражен в двигателях, работающих на газе. Это вызвано тем, что при использовании газа повышается температура сгорания на 60-80 градусов, относительно бензиновой смеси.

Просевшее седло клапана

Так при работе на бензине клапанные тарелки нагреваются до температуры порядка 900 градусов, а седла до 300-350 градусов. Само по себе такое повышение температуры в целом не опасно для двигателя, если не производится регулировка по обеднению газовой смеси. При работе на бедной смеси температура сгорания вырастает на 200-250 градусов, что неминуемо приведет в последствии к сгоранию тарелок выпускных клапанов и седел.

Помимо механических причин, вызывающих сгорание клапанов, нужно отметить и использование бензина, значение октана которого ниже, чем рекомендует производитель конкретной марки автомобиля. Это вызвано тем, что чем ниже октановое число бензина, тем выше скорость его горения и тем выше вероятность детонации при работе мотора.

На фото впускные клапана, которые редко прогорают. Обычно прогорают выпускные клапана

Так при нормальном состоянии мотора, фронт распространения пламени смеси распространяется с 10-20 м/сек, а при использовании бензина с низким октановым числом скорость смеси начинает гореть уже 1500-2500 м/сек, что практически в 100 раз выше, чем при нормальном горении.

В итоге, многократно возрастает температура деталей двигателя, что приводит к прогоранию, клапанов, седел, поршней. Поэтому не стоит проверять прочность своего мотора, путем экономии на более дешевом сорте бензина с низким октановым числом.

Проблема с прогоранием клапанов может быть вызвана и постоянным эксплуатированием автомобиля на предельных возможностях. Это все же не спортивный автомобиль со специально подготовленным мотором, а обычный авто с серийным двигателем, для городской и загородной езды.

Прогоревшие клапана в двигателе 1.2 HTP Skoda Fabia. О двигателе можно прочесть здесь

Проверка

Двигатель может троить по нескольким причинам, это:

• Неработающая свеча;

• Трещина в крышке трамблера;

• Неисправный высоковольтный провод, свечной наконечник;

• Пробита прокладка головки блока;

• Подгоревший клапан.

Для проверки неработающего цилиндра нужно поочередно снимать свечные наконечники со свечей. При исправном цилиндре работа двигателя сразу изменится, при снятии с неисправного цилиндра работа мотора останется без изменений.

Снимаем бронепровод

Далее нужно проверить компрессию в цилиндрах и убедиться, что причина кроется в поршневой группе или же именно в клапане, а не элементах зажигания. В проблемном цилиндре компрессия будет либо очень низкой, относительно остальных цилиндров, либо будет отсутствовать полностью.

Проверка компрессии

Для того, чтобы исключить проблему с поршневой, в цилиндр, где малая величина компрессии, заливается немного моторного масла и вновь проверяется компрессия. Масло уплотняет пространство между поршнем и зеркалом цилиндра и если проблема с поршневой, то величина компрессии сразу увеличится. Если же давление не поднялось, то проблема с клапанами.

Помимо этого, подтвердить, что проблема именно с клапаном подскажет тот факт, что свеча зажигания неисправного цилиндра будет сухой, в районе электродов. Когда же низкое давление в цилиндре по причине поршневой, то вся свеча будет в моторном масле.

Что делать?

Сгоревший клапан необходимо заменить, учитывая при этом определенные условия. Так, если ранее уже производились работы по ремонту головки блока, а именно выполнялась замена направляющих, клапанов, либо притирка имеющихся клапанов, то нужно учитывать, что седла уже просажены. То есть тарелка клапана глубоко утапливается в седло.

Вставляем новый клапан

По этой причине торец стержня клапана выше допустимого подходит к кулачку распределительного вала, что не дает возможности его регулировки (нет зазора). В подобных случаях требуется замена седел клапанов, либо снятие торцевой части стержня клапана, чтобы компенсировать его глубокую посадку в седло. Если эти работы по какой-либо причине невозможны, то выполняется замена головки блока.

В заключение

Для того, чтобы не попадать в ситуации с прогаром клапанов, рекомендуем периодически производить проверку их тепловых зазоров, дополнительно с проверкой компрессии, что может своевременно подсказать о неисправности в клапанах, путем снижения давления в одном или нескольких цилиндрах.

Косвенно о том, что требуется ремонт головки блока подскажет тот факт, что быстро выходят из строя недавно установленные сальники клапанов. Это происходит по причине того, что изношены направляющие или стержня клапанов. Стержень по причине люфта постоянно давит на одну кромку сальника, быстро выводя его из строя. При этом клапана уже не могут полностью садиться в седла и возможен прогар клапана.

Повреждения клапанов и их причины · Technipedia · Motorservice

Установки

Назад к поиску

Информация о диагностике

Неверная регулировка зазоров в клапанах

Причина:
Отрегулированный зазор в клапанном приводе слишком мал, или не соблюдалась периодичность технического обслуживания.

Следствие:
Клапан больше не закрывается надлежащим образом. Отработавшие газы, протекающие мимо седла клапана, нагревают головку клапана. Это вызывает перегрев и прогорание головки клапана в области
седла.

Ошибка при монтаже пружины клапана

Причина:
При монтаже пружина была неправильно установлена. Перекос привел к боковому изгибающему моменту (M) на стержне клапана.

Следствие:
Вызванная этим переменная нагрузка при изгибе привела к повреждению направляющей клапана и, в конечном счете, к поломке конца стержня клапана.

Ошибка при монтаже гидротолкателя

Причина:
После установки толкателя не было соблюдено предписанное время ожидания до запуска двигателя (не менее 30 мин.). Из-за этого не хватило времени для удаления избыточного масла из рабочей области толкателя.

Следствие:
При преждевременном запуске двигателя клапаны ударяются о поршни, сгибаются или ломаются.

Ошибка соосности направляющей или кольца седла клапана

Причина:
При доработке седло клапана или его направляющая были неправильно центрированы.

Следствие:
Клапан не закрывается надлежащим образом, перегревается и прогорает в области седла. Из-за односторонней нагрузки на головку клапана возможны также усталостные изломы в области галтеля.

Слишком большой зазор в направляющих клапанов

Причина:
Зазор в направляющих клапанов слишком большой, т. к. они сильно изношены или были слишком широко рассверлены при ремонте.

Следствие:
Вследствие прорыва горячих газов возможно сильное нагарообразование в области стержней и направляющих. Ход клапана становится тяжелым, клапан больше не закрывается, и это приводит к перегреву (прогоранию, плавлению) поверхности седла.

Слишком малый зазор в направляющих клапанов

Причина:
При восстановлении направляющих клапанов диаметр направляющих был неправильно замерен и оказался слишком мал.

Следствие:
Недостаток смазки, тяжелый ход и заедание стержня клапана в направляющей. В результате это может также привести к перегреву в области головки или седла клапана.

Использование изношенных сухарей клапанов

Причина:
При восстановлении клапанов были использованы старые, изношенные сухари клапанов.

Следствие:
При повторном использовании изношенных сухарей возможно ослабление зажимного крепления во время работы. На стержне появляется коррозия от трения, а клапан в этом месте теряет прочность. Из-за этого возможны усталостные изломы от колебаний.

Установка поврежденных коромысел/балансиров

Причина:
Распределение силы от коромысла на поверхность конца стержня клапана осуществляется нецентрично.

Следствие:
Это приводит к одностороннему износу стержня и его конца. Нагрузка на стержень клапана под действием поперечной силы, вызванная нецентричным распределением силы, приводит к усталостным изломам в области зажимного крепления.

Установка согнутых клапанов

Причина:
Изгиб стержня клапана приводит к односторонней нагрузке седла клапана на кольцо седла.

Следствие:
Односторонняя нагрузка вызывает переменную нагрузку при изгибе и усталостные изломы в области галтеля, в месте перехода к стержню.

Перегрузка клапана из-за нарушения процесса сгорания

Причина:
Из-за нарушения процесса сгорания в камере сгорания возникают значительные температурные нагрузки и нагрузки от давления.

Следствие:
Головка клапана не выдерживает сильной термомеханической нагрузки и прогибается внутрь. Она принимает так называемую тюльпанообразную форму и ломается.

Ключевые слова :

клапан

Группы продуктов :

Привод клапанов

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о пользовании

Направляющие клапанов

Практические советы по замене и ремонту

Только для специалистов. Мы сохраняем за собой право на изменения и несоответствие рисунков. Информацию об идентификации и замене см. в соответствующих каталогах или в системах, основанных на TecAlliance.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

Необходимость
Комфорт
Статистика

Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

Как работают сменные сердечные клапаны?

Замена сердечного клапана может дать новую жизнь людям с пороками сердца. Доктор Пабло Ламата объясняет старшей медсестре-кардиологу Эмили Макграт различные типы клапанов. Кроме того, посмотрите наши новые анимации, чтобы увидеть, как работают здоровые и замененные сердечные клапаны.

Зачем вам замена сердечного клапана?

Клапаны сердца могут заболеть или повредиться, что означает, что они либо не открываются должным образом (стеноз), либо не закрываются должным образом (регургитация). Это может помешать вашему сердцу работать должным образом, поэтому используется запасной клапан, который выполняет работу клапана по открытию и закрытию.

Как работают сменные сердечные клапаны?

Сменные клапаны действуют как ворота, пропускающие кровь через сердце. Это означает открытие в нужное время, чтобы кровь могла течь в следующую камеру вашего сердца или течь по направлению к остальной части вашего тела; а также закрываться в нужное время, чтобы ваше сердце могло эффективно работать, а кровь не текла в обратном направлении.

У вас в сердце четыре клапана, но есть два — аортальный и митральный — которые, как правило, нуждаются в замене.

В чем разница между тканевым и механическим сердечным клапаном?

Механические клапаны изготовлены из углерода и металла. Тканевые (биологические или биопротезные) клапаны обычно изготавливаются из ткани свиньи или коровы, а иногда и из ткани человека (в этом случае их можно назвать клапанами-гомотрансплантатами), которые были обработаны, чтобы убедиться, что они не отторгаются организмом. Они созданы для создания точных механических свойств клапана.

Каковы преимущества и недостатки механических и тканевых клапанов?

Механические клапаны обычно служат всю жизнь, но ваша кровь с большей вероятностью скапливается и прилипает к клапану, вызывая образование тромба. Если это прервется, это может вызвать сердечный приступ или инсульт. Если вы решите установить механический клапан, вам нужно будет принимать варфарин, разжижающий кровь препарат (антикоагулянт), каждый день на протяжении всей жизни, чтобы снизить риск образования тромбов. Вам понадобятся регулярные анализы крови в хирургическом отделении общей практики или в клинике антикоагулянтов, или вы можете проверить свою собственную кровь дома, если купите набор для домашнего тестирования.

С тканевыми клапанами вам не нужно принимать разжижающие кровь лекарства всю жизнь, хотя вам, возможно, придется принимать их в течение нескольких месяцев после операции. Однако этот тип клапана не прослужит так же долго, как механический клапан, и может потребоваться замена или ремонт через 10–20 лет.

Каковы различия между различными механическими клапанами?

Основное различие между механическими клапанами заключается в том, как компании решают спроектировать механизм открытия и закрытия.

Насколько велики механические клапаны?

Они бывают разных размеров, в зависимости от вашего размера — и, следовательно, размера вашего сердца — и того, какой клапан заменяется. Аортальный клапан обычно имеет диаметр 2–3 см (около дюйма), а митральный клапан обычно составляет 2,7–3,5 см (1,1–1,4 дюйма). Хирург подберет для вас оптимальный размер.

Как мне решить, какой тип замены сердечного клапана мне нужен?

Окончательный выбор достигается по-разному для каждого пациента, поскольку многие факторы (включая ваше физическое состояние, любые другие заболевания, которые у вас могут быть, и ваш возраст) учитываются под руководством вашего врача.

Тканевые клапаны, как правило, являются предпочтительным выбором из:

пожилые люди (старше 70 лет), так как им может не понадобиться еще одна операция на клапане в течение жизни
человек, у которых есть риск кровотечения и которые не хотят принимать варфарин
человек, у которых запланированы другие серьезные операции, и которые не хотят принимать разжижающие кровь препараты
человек, которые планируют иметь детей и избегают риска приема варфарина во время беременности

Тканевые клапаны имеют такой же риск инфицирования, как и механические клапаны.

Механические клапаны, как правило, являются предпочтительным выбором из:

молодые люди (младше 65 лет), так как это уменьшит вероятность необходимости повторной операции с клапаном, поскольку клапан будет служить в течение всей жизни
человек подвержены риску быстрого износа сменного тканевого клапана
человек, которые уже принимают варфарин по другим причинам
человек, которые подверглись бы риску, если бы потребовалась еще одна операция клапана

Как вставляются сменные сердечные клапаны?

Традиционный хирургический подход включает в себя вскрытие грудной клетки и рассечение грудины, чтобы добраться до области клапана. На время замены клапана необходимо остановить работу сердца, поэтому во время операции для циркуляции крови по всему телу используется аппарат искусственного кровообращения. Это очень сложная процедура. Однако в настоящее время транскатетерная имплантация аортального клапана (TAVI) может заменить все это для подходящих пациентов.

В нем используется тонкая трубка, которая вводится, как правило, через пах или запястье, чтобы добраться до клапана и развернуть складчатый клапан, который разворачивается и располагается поверх естественного клапана. Сердце не нужно останавливать и старый клапан не удалять.

В последнее время транскатетерная пластика или замена митрального клапана становится вариантом для отдельных пациентов. MitraClip недавно был одобрен NICE и представляет собой небольшую клипсу, прикрепленную к митральному клапану. Это лечит митральную регургитацию, помогая вашему клапану закрыться более полно.

Во время процедуры MitraClip хирург проводит тонкую трубку (или катетер) к митральному клапану через вену в паху.

Может ли ваш организм «отказаться» от сердечного клапана?

Все сменные клапаны являются «биосовместимыми», что означает, что ваш новый клапан не будет отвергнут вашей иммунной системой.

Каковы риски операции по замене сердечного клапана?

Как и при любой операции, существуют риски, связанные с анестезией и самой процедурой. Уровень риска будет зависеть от вашего возраста, других имеющихся у вас заболеваний и количества процедур, выполняемых за одну операцию. Основные риски включают инфекции, образование тромбов, инсульты, временное нарушение сердечного ритма (аритмию) и снижение функции почек на несколько дней.

Риск смерти от замены аортального клапана составляет примерно 1-2%, что намного меньше, чем риск оставить без лечения серьезные проблемы с аортальным клапаном. При операции по замене митрального клапана риск смерти составляет от 2 до 6 процентов. Большинство людей, переживших операцию, имеют ожидаемую продолжительность жизни, близкую к нормальной.

Как проходит восстановление после операции на клапане сердца и сколько времени оно занимает?

Если все пройдет хорошо, вам помогут встать с постели на следующий день после операции, и вы можете ожидать некоторого дискомфорта после операции, и вам дадут обезболивающее. Ваш уровень боли будет контролироваться, чтобы убедиться, что вы чувствуете себя максимально комфортно.

У вас будет структурированная ежедневная программа, которая поможет вам снова встать на ноги. Многие люди возвращаются домой примерно через неделю после операции. В среднем для полного выздоровления требуется от двух до трех месяцев, но это может сильно варьироваться, поскольку это зависит от вашего индивидуального состояния и типа операции, которую вы перенесли.

При традиционном хирургическом подходе может потребоваться более длительный период восстановления, в то время как восстановление может занять меньше времени при транскатетерном подходе.

После операции качество вашей жизни должно улучшиться. Вскоре после того, как вы отправитесь домой, ваша хирургическая бригада посоветует вам, как постепенно начинать тренироваться.

Важно пройти кардиологическую реабилитацию, где вам помогут безопасно заниматься физическими упражнениями, получить консультацию о ваших лекарствах, вашем питании и любую психологическую поддержку, которая может вам понадобиться.

Какие исследования проводятся?

Британский кардиологический фонд финансирует мое исследование оптимального времени для замены клапана.

Есть два основных аспекта, которые определяют это: насколько неисправный клапан вызовет дополнительные проблемы для сердца, и способность сердца справиться с этим без особого труда. Мы ориентируемся на первое.

Когда клапан не работает должным образом, это вызывает потерю давления, поэтому сердце не может так же эффективно перекачивать кровь в остальные части тела. Поэтому мы работаем над лучшими методами измерения этой потери давления. Мы фиксируем скорость кровотока с помощью медицинских изображений и оцениваем фактическое давление, управляющее кровотоком, с помощью моделей физики жидкости.

Объединив передовые технологии визуализации и компьютерного моделирования, мы можем точно понять, насколько неэффективен неисправный клапан, не вводя инвазивный датчик в сердце.

Познакомьтесь с экспертом

Доктор Пабло Ламата читает курс по вычислительной кардиологии и является старшим научным сотрудником Wellcome Trust в Королевском колледже Лондона.

Его исследования сосредоточены на сочетании технологий визуализации и компьютерного моделирования для улучшения лечения болезней сердца и системы кровообращения.

Проблемы и заболевания сердечного клапана

Клапанный порок сердца

Сердце человека состоит из четырех камер, двух с правой стороны и двух с левой. Верхние камеры принимают кровь из крупных вен и называются предсердиями (множественное число от предсердия – точно так же, как вестибюль здания), а затем кровь проходит в нижние основные насосные камеры, называемые желудочками. Правое предсердие получает бедную кислородом кровь из вен тела, затем кровь течет в правый желудочек, который перекачивает кровь через легочную (легочную) артерию в легкие, чтобы она обогащалась кислородом. Насыщенная кислородом кровь затем проходит через легочные вены в левое предсердие, а затем течет в левый желудочек, который перекачивает кровь в аорту, самую большую и главную артерию, доставляющую кровь в организм. Нажмите здесь для получения дополнительной информации о том, как работает нормальное сердце.

Клапаны сердца представляют собой тканевые створки, действующие как двери, которые открываются, пропуская кровь через сердце или вытекая из него, а затем закрываются, чтобы кровь не текла назад. Все это четко скоординировано с каждым ударом сердца. Основная функция клапанов состоит в том, чтобы поддерживать ток крови в одном направлении через камеры сердца и из сердца в легкие или тело. Сердечный шум – это звук, который врач слышит с помощью стетоскопа и который связан с кровотоком в сердце. Это может быть «невинный» шум, не связанный с заболеванием клапана, но он может свидетельствовать о дисфункции одного или нескольких сердечных клапанов. Эхокардиограмма является наиболее часто используемым и полезным тестом для оценки функции сердечного клапана. Это ультразвук, который позволяет кардиологу визуализировать сердце и все его клапаны, включая то, закрывается ли клапан должным образом или открывается неадекватно.

Когда клапан не закрывается должным образом и кровь просачивается назад, обратный поток называется регургитацией (или иногда недостаточностью). Небольшое количество срыгивания обычно хорошо переносится, не вызывает кратковременного беспокойства и может никогда не ухудшиться или вызвать проблему. Когда присутствует значительное количество регургитации, насосная камера (желудочек) должна работать намного усерднее, перекачивая большее количество крови очень неэффективным образом, чтобы попытаться получить достаточное количество крови, чтобы удовлетворить потребности организма и может привести к серьезным проблемам.

Когда клапан открывается не полностью или его открытие ограничено, это называется клапанным стенозом . Обычно это происходит из-за утолщения, жесткости или слияния ткани клапана. Легкий стеноз обычно хорошо переносится, не вызывает кратковременного беспокойства и может никогда не ухудшиться до такой степени, чтобы вызвать проблему. Более тяжелый стеноз клапана приводит к сужению отверстия, через которое обычно проходит кровь, что затрудняет прокачку крови через клапан. Насосная камера или желудочек в конечном итоге работают намного интенсивнее, и слишком большое давление оказывается на стенки сердца, что со временем приводит к дисфункции.

Сердце человека имеет четыре клапана:

Аортальный клапан
Митральный клапан
Легочный или пульмональный клапан
Трехстворчатый клапан.

Заболевание сердечного клапана возникает, когда один или несколько из этих клапанов не работают должным образом. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о своих клапанах. Аортальный клапан позволяет крови покидать главную насосную камеру сердца, левый желудочек, и поступать в аорту для доставки в организм. Это отверстие между левым желудочком и аортой имеет круглую форму, а нормальный аортальный клапан имеет три створки, каждая из которых относительно одинакового размера и в закрытом состоянии выглядит как логотип «Мерседес-Бенц». Он открывается с каждым ударом сердца. Митральный клапан имеет 2 створки и открывается между каждым ударом сердца, позволяя крови течь из левого предсердия в левый желудочек. Подобно аортальному клапану, легочный (или легочный) клапан имеет 3 створки и позволяет крови идти из правого желудочка в легочную артерию (доставляя кровь в легкие для получения кислорода). Трехстворчатый клапан имеет 3 створки и обеспечивает ток крови из правого предсердия в правый желудочек. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о заболеваниях сердечных клапанов.

Клапаны могут дегенерировать с возрастом и либо не полностью или должным образом закрываться, что приводит к регургитации, либо они могут становиться жесткими и/или утолщаться с возрастом, что приводит к стенозу. Ряд структурных проблем клапана может присутствовать при рождении (так называемый врожденный порок клапана ). Клапаны могут неправильно сформироваться; в них может не хватать тканевых лоскутов, они могут быть неправильного размера или формы, или в них может отсутствовать отверстие, через которое кровь могла бы нормально течь (так называемая атрезия).

Болезни сердечных клапанов широко распространены, от них страдают более 5 миллионов человек в Соединенных Штатах. У некоторых людей это состояние остается практически неизменным на протяжении всей жизни и никогда не нуждается в лечении или вмешательстве. У других людей проблема с сердечным клапаном со временем будет ухудшаться, что в конечном итоге потребует лекарств, медицинских процедур или даже хирургического вмешательства для ремонта или замены дефектного клапана. Обычно более серьезные проблемы с клапанами у взрослых более серьезны, когда они находятся на левой стороне сердца (аортальный или митральный клапан), хотя иногда серьезные проблемы с трикуспидальным клапаном или клапаном легочной артерии могут быть значительными. При отсутствии лечения прогрессирующее заболевание клапана может вызвать сердечную недостаточность, инсульт, образование тромбов или внезапную сердечную смерть.

Дегенеративное заболевание клапанов сердца, наиболее распространенная форма клапанного порока сердца в промышленно развитых странах, связано со старением и, таким образом, представляет собой новую проблему со здоровьем с широкими последствиями. По оценкам, в США ежегодно проводится 95 000 операций на клапанах, и только заболевание аортального клапана является причиной более 25 000 ежегодных смертей. Пожилой возраст является самым большим фактором риска заболевания клапанов сердца, и, по оценкам, каждый восьмой человек в возрасте 75 лет и старше имеет как минимум умеренное заболевание клапанов сердца.

Щелкните здесь, чтобы прочитать и посмотреть, как работает сердце.

ЛЕКАРСТВЕННАЯ ТЕРАПИЯ

Людям с заболеванием сердечного клапана могут быть назначены лекарства (при необходимости) для лечения сердечной недостаточности, снижения артериального давления или предотвращения нерегулярного сердцебиения, известного как аритмии. Поскольку некоторые заболевания или дефекты клапанов делают людей восприимчивыми к образованию тромбов, иногда рекомендуются препараты для разжижения крови. Эти лекарства необходимы людям, которые перенесли операцию и теперь имеют один или несколько искусственных или «механических» клапанов. В течение многих лет пациентам с различными заболеваниями сердечных клапанов рекомендовали принимать антибиотики для профилактики перед стоматологическими вмешательствами и некоторыми медицинскими процедурами, чтобы снизить риск эндокардита (инфекции сердечных клапанов). Эти рекомендации изменились, и теперь гораздо меньше пациентов нуждаются в профилактическом приеме антибиотиков. Единственные пациенты, которые все еще нуждаются в них, – это пациенты с искусственными клапанами сердца, пациенты со сложными врожденными пороками сердца и пациенты, ранее перенесшие эндокардит. Если у вас есть аномалия сердечного клапана, но вы не уверены, нужно ли вам принимать антибиотики перед посещением стоматолога и другими медицинскими процедурами, проконсультируйтесь с врачом.

ЕСТЕСТВЕННАЯ ИСТОРИЯ

Болезни сердечных клапанов обычно остаются на всю жизнь. Со временем проблема может ухудшиться и потребовать больше, чем могут предложить лекарства. В этих случаях может быть показан ремонт или замена клапана. Пациенты с пороками сердца регулярно обследуются и наблюдаются кардиологами. После того, как вы подверглись такой хирургической процедуре по поводу заболевания клапана, вам все равно могут понадобиться определенные лекарства, и вам потребуются регулярные осмотры на всю оставшуюся жизнь.

Технические аспекты

Ремонт или замена клапана может быть рекомендована при прогрессирующем заболевании клапана или у людей с менее выраженным заболеванием, но с высоким риском долговременного повреждения сердца без хирургического вмешательства. Выбор операции по восстановлению или замене сердечного клапана может зависеть от ряда факторов, таких как тяжесть заболевания клапана, ваш возраст и общее состояние здоровья.

Митральная регургитация

Основываясь на лучших результатах, восстановление митрального клапана особенно рекомендуется для большинства пациентов с длительной тяжелой митральной регургитацией. Пациентов с тяжелой митральной недостаточностью рекомендуется направлять в хирургические центры, имеющие опыт восстановления митрального клапана, поскольку митральная недостаточность, требующая хирургического вмешательства, должна быть устранена хирургическим путем, если это технически возможно. Новые нехирургические методы лечения митральной недостаточности разрабатываются, но все еще считаются экспериментальными. Нажмите здесь для получения дополнительной информации о митральной недостаточности.

Аортальный стеноз и аортальная регургитация

Стеноз аортального клапана, как правило, не поддается лечению, а в редких случаях аортальная регургитация может быть устранена, но проблемы с аортальным клапаном, требующие хирургического вмешательства, почти всегда означают необходимость замены клапана. Новые нехирургические методы имплантации нового аортального клапана для некоторых пациентов с аортальным стенозом разрабатываются, но все еще являются относительно экспериментальными. Вам следует поговорить со своим кардиологом и кардиохирургом о плюсах и минусах различных подходов к вашей конкретной проблеме.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации об аортальном стенозе.

Щелкните здесь для получения дополнительной информации об аортальной регургитации.

Тканевый или механический клапан?

Пациентам, которым требуется операция на клапане, но у которых восстановление невозможно, может быть предложен металлический (механический) клапан или тканевый (биопротез) клапан (из трупа свиньи или человека). Тканевые клапаны обладают большим преимуществом, так как не требуют использования разбавителей крови после имплантации, но они не так долговечны, как механические клапаны. Это означает, что если тканевый клапан имплантирован молодому человеку, высока вероятность повторной операции по замене клапана в течение жизни этого пациента. Таким образом, решение об имплантации тканевого клапана вместо механического клапана должно учитывать возраст пациента и особенности образа жизни пациента (например, желание заниматься спортивными состязаниями, и в этом случае склонность к легкому кровотечению из-за присутствия препаратов, разжижающих кровь, не будет идеальной). В руководствах рекомендуется возраст пациента 65 лет в качестве порога для имплантации ткани, в отличие от механического клапана в аортальной и митральной позициях. В руководствах также учитывается предпочтение пациента в отношении рекомендации биопротеза пациенту в возрасте до 65 лет. Кроме того, повышение долговечности новых биопротезов тканевых клапанов, по-видимому, приводит к тому, что они служат дольше, поэтому более молодые пациенты все чаще выбирают тканевые клапаны.

Нехирургические методы

Некоторые сердечные клапаны, которые не открываются полностью из-за стеноза, можно лечить с помощью менее инвазивной катетерной процедуры, называемой баллонной вальвулопластикой. Это похоже на баллонную ангиопластику, которая используется для открытия закупоренной артерии. Для некоторых пациентов со стенозом митрального клапана баллонная вальвулопластика может быть предпочтительнее хирургической пластики или замены, особенно если митральный стеноз был вызван ревматизмом и не слишком утолщен или кальцифицирован. Это не лекарство, но использование баллона для увеличения кровотока через суженный сердечный клапан может облегчить многие симптомы болезни клапана. У некоторых младенцев и детей стеноз клапана вызван врожденным дефектом, который можно исправить с помощью вальвулопластики с одним баллоном. Не все суженные клапаны поддаются баллонной вальвулопластике. Обсудите этот вариант со своим кардиологом.

Несмотря на то, что они не широко доступны, существуют некоторые новые операции, в которых используются менее инвазивные методы доступа к клапанам для хирургического восстановления или замены. Эти процедуры используют меньшие разрезы, вызывают меньше боли и ускоряют время восстановления. Некоторые кардиологи и кардиохирурги изучают эти новые процедуры, которые все еще в значительной степени являются экспериментальными.

Заболевания клапанов сердца и беременность

Обычно пороки клапанов сердца легкой и средней степени тяжести во время беременности можно успешно лечить во время беременности, родов и родов с помощью консервативных мер, таких как медикаментозное лечение и постельный режим. Однако тяжелое заболевание сердечного клапана может сделать беременность или роды и роды намного более рискованными, чем обычно. В идеале ведение женщин с клапанным пороком следует начинать до зачатия. Тщательное обследование и оценка функции сердца необходимы, чтобы определить, сможет ли отдельная женщина переносить нагрузки на сердце во время беременности, родов и родов. Женщины с тяжелым заболеванием клапана должны обсудить со своим врачом возможность восстановления или замены клапана до наступления беременности. Эти операции можно проводить во время беременности, но они повышают опасность как для матери, так и для плода.

Нажмите здесь для получения дополнительной информации о заболеваниях сердечных клапанов от Американского колледжа кардиологов (Cardiosource)

Нажмите здесь для получения дополнительной информации о заболеваниях сердечных клапанов от Американской кардиологической ассоциации.

Нажмите здесь для получения дополнительной информации о сердечных клапанах и вариантах лечения от Edwards Lifesciences (YourHeartValve. com) Карен, доктор медицины

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: приведенная выше информация предназначена только для общих информационных и образовательных целей и не должна использоваться в экстренных случаях. Информация, представленная здесь, не предназначена для замены медицинской консультации и не должна использоваться для диагностики или лечения какого-либо заболевания. Соответственно, на него не следует полагаться в качестве замены консультации с лицензированными и квалифицированными медицинскими работниками, которые знакомы с вашими индивидуальными медицинскими потребностями. Звоните 911 для всех неотложных состояний. Ссылки на другие сайты предоставляются только для информации — они не являются одобрением этих других сайтов. Пожалуйста, ознакомьтесь с Условиями использования для получения дополнительной информации.

Запрос на прием
310.659.0715

Заболевания сердечного клапана | Johns Hopkins Medicine

Что такое сердечные клапаны?

Сердце состоит из 4 камер – 2 предсердий (верхние камеры) и 2 желудочков (нижние камеры). Кровь проходит через клапан, покидая каждую камеру сердца. Клапаны препятствуют обратному току крови. Они действуют как односторонние входы крови с одной стороны желудочка и односторонние выходы крови с другой стороны желудочка. 4 сердечных клапана включают следующее:

Трехстворчатый клапан. Расположен между правым предсердием и правым желудочком.
Легочный клапан. Расположен между правым желудочком и легочной артерией.
Митральный клапан. Расположен между левым предсердием и левым желудочком.
Аортальный клапан. Расположен между левым желудочком и аортой.

Как функционируют сердечные клапаны?

Когда сердечная мышца сокращается и расслабляется, клапаны открываются и закрываются, позволяя крови попеременно поступать в желудочки и из организма. Ниже приводится пошаговое объяснение кровотока через сердце.

Левое и правое предсердия сокращаются, когда они наполняются кровью. Это приводит к открытию митрального и трехстворчатого клапанов. Затем кровь перекачивается в желудочки.
Контакт левого и правого желудочков. Это закрывает митральный и трехстворчатый клапаны, предотвращая обратный ток крови. В то же время аортальный и легочный клапаны открываются, позволяя крови выкачиваться из сердца.
Левый и правый желудочки расслабляются. Клапаны аорты и легочной артерии закрываются, препятствуя обратному току крови в сердце. Затем митральный и трикуспидальный клапаны открываются, позволяя крови течь в сердце, чтобы снова заполнить желудочки.

Что такое порок сердечного клапана?

Заболевания сердечного клапана могут возникать в результате двух основных типов проблем:

Регургитация (или негерметичность клапана). Когда клапан(ы) не закрываются полностью, кровь течет обратно через клапан. Это снижает прямой кровоток и может привести к перегрузке сердца объемом.
Стеноз (или сужение клапана). Когда отверстие клапана(ов) сужается, это ограничивает отток крови из желудочков или предсердий. Сердце вынуждено перекачивать кровь с повышенной силой, чтобы продвинуть кровь через суженный или тугоподвижный (стенозированный) клапан (клапаны).

Клапаны сердца могут одновременно развиваться как с регургитацией, так и со стенозом. Кроме того, одновременно может быть поражено несколько сердечных клапанов. Когда сердечные клапаны не открываются и не закрываются должным образом, последствия для сердца могут быть серьезными, что может препятствовать способности сердца перекачивать достаточное количество крови по телу. Проблемы с сердечным клапаном являются одной из причин сердечной недостаточности.

Каковы симптомы порока сердца?

Порок сердечного клапана легкой и средней степени тяжести может не вызывать никаких симптомов. Вот наиболее распространенные симптомы заболевания сердечных клапанов:

Боль в груди
Сердцебиение, вызванное нерегулярным сердцебиением
Усталость
Головокружение
Низкое или высокое кровяное давление, в зависимости от того, какое заболевание клапана присутствует
Одышка
Боль в животе из-за увеличения печени (при нарушении функции трехстворчатого клапана)
Отек ноги

Симптомы порока сердца могут выглядеть так же, как и другие медицинские проблемы. Всегда обращайтесь к врачу для постановки диагноза.

Что вызывает повреждение сердечного клапана?

Причины повреждения клапана сердца зависят от типа присутствующего заболевания и могут включать следующее:

Изменения в структуре клапана сердца в связи со старением
Ишемическая болезнь сердца и сердечный приступ
Инфекции сердечного клапана
Врожденный дефект
Сифилис (инфекция, передающаяся половым путем)
Миксоматозная дегенерация (наследственное заболевание соединительной ткани, которое ослабляет ткань сердечного клапана)

Митральный и аортальный клапаны чаще всего поражаются пороками клапанов сердца. Некоторые из наиболее распространенных заболеваний сердечных клапанов включают:

Болезнь сердечного клапана	Симптомы и причины
Двустворчатый аортальный клапан	При этом врожденном пороке аортальный клапан имеет только 2 створки вместо 3. Если клапан сужается, крови становится труднее протекать, и часто кровь просачивается назад. Симптомы обычно не проявляются до совершеннолетия.
Пролапс митрального клапана (также известный как синдром щелчка, синдром Барлоу, баллонный митральный клапан или синдром гибкого клапана)	При этом пороке створки митрального клапана выпячиваются и не закрываются должным образом во время сокращения сердца. Это позволяет крови течь назад. Это может привести к шуму митральной регургитации.
Стеноз митрального клапана	При этом пороке клапана отверстие митрального клапана сужено. Это часто вызвано прошлой историей ревматической лихорадки. Увеличивает сопротивление току крови из левого предсердия в левый желудочек.
Стеноз аортального клапана	Это заболевание клапана встречается в основном у пожилых людей. Это приводит к сужению отверстия аортального клапана. Это увеличивает сопротивление току крови из левого желудочка в аорту.
Легочный стеноз	При этом клапанном заболевании клапан легочной артерии открывается недостаточно. Это заставляет правый желудочек сокращаться сильнее и увеличиваться. Обычно это врожденное состояние.

Как диагностируется порок сердца?

Ваш врач может решить, что у вас заболевание сердечного клапана, если тоны сердца, слышимые через стетоскоп, ненормальны. Обычно это первый шаг в диагностике порока сердца. Характерный шум в сердце (аномальные звуки в сердце из-за турбулентного тока крови через клапан) часто может означать регургитацию или стеноз клапана. Для дальнейшего определения типа заболевания клапана и степени повреждения клапана врачи могут использовать любой из следующих тестов:

Электрокардиограмма (ЭКГ). Тест, который регистрирует электрическую активность сердца, выявляет аномальные ритмы (аритмии) и иногда может выявить повреждение сердечной мышцы.
Эхокардиограмма (эхо). Этот неинвазивный тест использует звуковые волны для оценки сердечных камер и клапанов. Эхо-звуковые волны создают изображение на мониторе, когда ультразвуковой датчик проходит над сердцем. Это лучший тест для оценки функции сердечного клапана.
Чреспищеводная эхокардиограмма (ЧПЭ). Этот тест включает введение небольшого ультразвукового датчика в пищевод. Звуковые волны создают изображение клапанов и камер сердца на мониторе компьютера, при этом ребра или легкие не мешают.
Рентген грудной клетки. Этот тест использует невидимые лучи электромагнитной энергии для получения изображений внутренних тканей, костей и органов на пленке. Рентген может показать увеличение в любой области сердца.
Катетеризация сердца. Этот тест включает введение крошечной полой трубки (катетера) через крупную артерию в ноге или руке, ведущую к сердцу, для получения изображения сердца и кровеносных сосудов. Эта процедура полезна для определения типа и степени некоторых заболеваний клапана.
Магнитно-резонансная томография (МРТ). В этом тесте используется комбинация больших магнитов, радиочастот и компьютера для получения подробных изображений органов и структур тела.

Что такое лечение порока сердца?

В некоторых случаях ваш врач может просто захотеть внимательно наблюдать за проблемой сердечного клапана в течение определенного периода времени. Тем не менее, другие варианты включают лекарства или операцию по восстановлению или замене клапана. Лечение различается в зависимости от типа порока сердца и может включать:

Медицина. Лекарства не являются лекарством от болезни сердечного клапана, но лечение часто может облегчить симптомы. Эти лекарства могут включать:
- Бета-блокаторы, дигоксин и блокаторы кальциевых каналов для уменьшения симптомов заболевания сердечных клапанов за счет контроля частоты сердечных сокращений и предотвращения нарушений сердечного ритма.
- Лекарства для контроля артериального давления, такие как диуретики (выводят лишнюю воду из организма за счет увеличения диуреза) или сосудорасширяющие средства (расслабляют кровеносные сосуды, уменьшая силу, против которой должно работать сердце), чтобы облегчить работу сердца.
Хирургия. Может потребоваться хирургическое вмешательство для ремонта или замены неисправного(ых) клапана(ов). Хирургия может включать:
- Ремонт сердечного клапана. В некоторых случаях операция на неисправном клапане может облегчить симптомы. Примеры операции по восстановлению сердечного клапана включают ремоделирование аномальной ткани клапана, чтобы клапан работал правильно, или вставку протезных колец, чтобы помочь сузить расширенный клапан. Во многих случаях предпочтительнее восстановление сердечного клапана, поскольку используются собственные ткани человека.
- Замена сердечного клапана. Если сердечные клапаны сильно деформированы или разрушены, может потребоваться их замена новым клапаном. Запасные клапаны могут быть либо тканевыми (биологическими) клапанами, в том числе клапанами животных и донорскими аортальными клапанами человека, либо механическими клапанами, которые могут состоять из металла, пластика или другого искусственного материала. Обычно для этого требуется операция на сердце. Но некоторые заболевания клапанов, такие как стеноз аортального клапана или регургитация митрального клапана, можно лечить с помощью нехирургических методов.

Другим менее инвазивным методом лечения, чем операция по восстановлению или замене клапана, является баллонная вальвулопластика. Это нехирургическая процедура, при которой специальный катетер (полая трубка) вводится в кровеносный сосуд в паху и направляется в сердце. На конце катетера находится сдутый баллон, который вводится в суженный сердечный клапан.