Открыть главное меню

Клапан Шрадера

Компоненты клапана Шрадера (слева направо): клапан закрыт (наверху) и открыт (внизу), порядок сборки, вид конца трубки без сердцевины и с нею (наверху) и трубка с пылезащитной крышкой (внизу)
Удлинённая трубка клапана Шрадера с сердцевиной
Принцип работы
Реклама клапана Шрадера в журнале Безлошадная эра (Horseless Age), 1918 год

Клапан Шрадера (также называемый американский клапан[1]) — тип клапана для камер, используемый сегодня в шинах почти всех транспортных средств в мире. Компания Шрадер (Schrader), от которой клапан получил своё название, была основана в 1844 году Августом Шрадером. Первоначальный вариант клапана Шрадера был запатентован в США в 1893 году.

Существует неоднозначность прочтения названия Schrader в русском языке. С одной стороны, фамилия Schrader немецкая и произносится правильно как «Шрадер»; с другой стороны, Шрадер жил и работал в США, где его фамилия произносилась как «Шрейдер». В настоящее время в русскоязычном интернете применительно к клапану очень часто встречается написание «клапан Шредера» или «порт Шредера».

Клапан Шрадера состоит из трубки, в которую вкручивается сердцевина (золотник), и используется почти на всех автомобильных, мотоциклетных, а также многих велосипедных шинах. Рабочий элемент представляет собой тарельчатый клапан со вспомогательной пружиной.

Содержание

ИспользованиеПравить

Кроме камерных и бескамерных шин, клапаны Шрадера самых разных диаметров используются на многих холодильных и климатических установках для возможности обслуживания, включая дозаправку хладагентом; водопроводчиками, проводящими тесты на утечку под давлением; как узел для стравливания и тестов на системе распределения топлива некоторых инжекторных двигателей; на велосипедных воздушных амортизаторах для возможности подстройки давления воздуха согласно весу седока; на инфляторах компенсаторов плавучести аквалангиста, где требуется лёгкость отсоединения воздушного шланга (даже под водой) без потери воздуха из баллона. Клапаны Шрадера также широко используются в гидравлических системах высокого давления на воздушных судах. Многие бытовые огнетушители используют внутренний клапан, идентичный клапану Шрадера, но с рукояткой наверху для возможности быстрого высвобождения сжатого содержимого.

КлапанПравить

Клапан Шрадера состоит из полой металлической трубки, имеющей наружную и внутреннюю резьбы, обычно выполненной из медного сплава. В центре наружного конца находится металлический стержень, расположенный вдоль оси трубки; конец стержня находится примерно на одном уровне с концом корпуса клапана.

Как правило, все клапаны Шрадера, используемые в шинах, имеют резьбы и корпуса единого стандартного размера на наружном конце, поэтому крышки и приспособления в целом универсальны для клапанов всех широко распространённых устройств. Сердцевина клапана вворачивается специальным инструментом, чью функцию чаще всего выполняет металлический защитный колпачок (крышка).

Новая разработка — трубки клапана Шрадера со встроенными датчиками системы контроля давления воздуха в шинах (TPMS).

КрышкаПравить

Крышка важна для клапана Шрадера, поскольку при её отсутствии грязь и вода могут попасть во внутреннюю часть клапана, засоряя его или загрязняя герметичные поверхности, и вызвать утечку. Каменная соль и другие химические антиобледенители, используемые зимой, особенно разрушительны для компонентов клапана.

Некоторые крышки имеют внутри резиновую шайбу для дополнительной герметичности. Подобные шайбы могут также предотвратить утечку воздуха через слегка неисправный клапан. Вдобавок, резиновая шайба устраняет самоотворачивание и потерю крышки в результате вибраций. Крышки обычно выполняются из чёрного пластика, из металла или из металла с пластмассовым покрытием, с резиновыми шайбами внутри некоторых пластиковых крышек и большинства металлических крышек. Однако, для предотвращения электролитической коррозии и отказа электроники в прямой TPMS (что влечёт за собой дорогостоящий ремонт) металлические крышки без изолирующего пластикового покрытия не следует использовать на клапанах, снабжённых системой прямого TPMS. Более того, металлические крышки без пластикового покрытия могут также вызвать коррозию и могут прикипеть к клапану, вынуждая разрушить клапан при снятии крышки. Это происходит, когда металл крышки (такой, как медь) отличается от металла клапана (такой, как алюминий).

Существуют также специальные крышки для мониторинга давления, взводящие зелёный флажок, когда давление в норме или выше неё. При потере давления зелёный флажок втягивается, обнажая красный стержень, в надежде на привлечение внимания водителя прежде, чем он заметит, что увеличился расход топлива, или спущенная шина скажется на безопасности (автомобиль начал «гулять»).

Недавно[когда?] появились цветные пластиковые крышки. Некоторые шинные дилеры[кто?] стимулируют использование осушенного азота для накачки шин, что существенно дороже накачки воздухом. Дилеры заявляют, что устранение кислорода и влаги якобы удлиняет срок службы как шин, так и колёс.[источник не указан 1349 дней] Эти дилеры устанавливают зелёные крышки, чтобы показать наличие в шинах почти чистого (обычно 95 %) азота. Для сравнения, в обычном воздухе содержится около 78 % азота. Влага, содержащаяся в воздухе, которым заполнены шины, по их утверждению, «конденсируется при температурах ниже нуля и вызывает внезапное снижение давления». Накачка же шин осушенным азотом якобы призвана предотвратить эту «проблему». В качестве альтернативы зелёным крышкам могут применяться зелёные кольца, устанавливаемые ниже крышки, а сама крышка по-прежнему чёрная пластиковая или металлическая.[источник не указан 1349 дней]

Другие производители[кто?] выпускают крышки множества других цветов для чисто декоративных целей, включая светящиеся (на батарейках) при движении крышки. При использовании на велосипедах светящиеся крышки, по заявлению производителей, повышают безопасность велосипедиста в сумерки и ночное время, делая его более заметным для других участников движения.[источник не указан 1349 дней]

Сравнение с клапаном PrestaПравить

В то время как клапаны Шрадера почти универсальны на шинах автомобилей, велосипедные шины используют клапан Dunlop, Шрадера или Presta. Как клапан Шрадера, так и Presta, хорошо удерживают большое давление. Их главное различие состоит в том, что клапаны Шрадера больше и имеют пружину, закрывающую клапан, когда стержень отпущен. Клапаны Шрадера используются в широком ассортименте устройств на сжатых газах и жидкостях под давлением.

Трубка клапана Presta 6 мм в диаметре, клапан же Шрадера для велосипедов имеет диаметр 8 мм, требуя большего отверстия в ободе. Это не имеет значения для широких ободов, но ослабит узкий обод до невозможности его применения на гоночных велосипедах. Другой недостаток клапана Шрадера в том, что открытие осуществляется нажатием на стержень клапана, и сам по себе клапан Шрадера не является обратным клапаном — некоторое количество воздуха теряется при присоединении и отсоединении шланга насоса, хоть это и является нормой[2], в то время как клапан Presta открывается лишь непосредственно подачей воздуха внутрь камеры. Для накачки велосипедной шины с клапаном Presta в автосервисе требуется адаптер, а для клапана Шрадера — нет. Кроме того, так как клапан Шрадера не является обратным клапаном, насос должен быть оборудован обратным клапаном. В случае, если клапан в насосе неисправен, то при присоединении такого неисправного насоса к камере для накачки, камера почти мгновенно спустит, чего не случится с камерами, использующими клапан Dunlop или клапан Presta.

РазмерыПравить

Клапаны Шрадера классифицируются по материалу, диаметру предполагаемого отверстия в ободе, длине и форме.

  • TR-4 — прямая металлическая трубка (8 мм в диаметре);
  • TR-6 — прямая металлическая трубка (8 мм в диаметре);
  • TR-13 — прямая резиновая трубка (11,5 мм в диаметре);
  • TR-15 — прямая резиновая трубка (16 мм в диаметре);
  • TR-87 — короткая 90° металлическая трубка (10 мм в диаметре);
  • TR-87C — высокая 90° металлическая трубка (10 мм в диаметре).

А также:

  • TR-413 — диаметр отверстия в ободе 0,453" (11,50 мм), длина 1,25" (31,8 мм);
  • TR-415 — диаметр отверстия в ободе 0,625" (15.87 мм), длина 1.25" (31.8 мм);
  • TR-418 — диаметр отверстия в ободе 0,453" (11,50 мм), длина 2" (50,8 мм);
  • TR-425 — диаметр отверстия в ободе 0,625" (15,87 мм), длина 2" (50,8 мм).

Параметры резьбы стандартного клапана Шрадера следующие:

  • внешняя резьба:
    • метрическая:
      • наружный диаметр 7,7 мм;
      • диаметр впадины профиля резьбы 6,9 мм;
      • шаг 0,794 мм;
    • британская:
      • наружный диаметр 0,305 дюйма;
      • диаметр впадины профиля резьбы 0,271 дюйма;
      • шаг 32 tpi (англ. threads per inch — витков на дюйм);
  • внутренняя резьба (для резьбовой сердцевины клапана):
    • метрическая:
      • наружный диаметр 5,30 мм;
      • шаг 0,706 мм;
    • британская:
      • наружный диаметр 0,209 дюйма;
      • шаг 36 tpi.

Для холодильных установок используется раструбовый 1/4" фитинг, с такой же внутренней резьбой, как указано выше.

См. такжеПравить

  • Клапан Dunlop, также называемый клапаном Вудса или английским клапаном
  • Закон Шарля — один из основных газовых законов, описывающий соотношение давления и температуры для идеального газа.

ПримечанияПравить

  1. Tony Atkins and Marcel Escudier. A Dictionary of Mechanical Engineering. — Oxford University Press, 25 April 2013. — P. 312. — ISBN 9780199587438.
  2. Резьбовой наконечник шланга устроен так, что всё то время, пока он скручивается или накручивается, клапан остаётся открытым; у шлангов же с быстросъёмным наконечником основное количество воздуха, создающее шипение при отсоединении насоса, выходит из шланга между насосом и клапаном, а не из шины.

СсылкиПравить