Угол и ширина посадочной фаски седла клапана - Домашний мастер Dach-Master.ru
12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол и ширина посадочной фаски седла клапана

Как правильно производится замена, прирезка и обработка седел клапанов

Седло клапана — небольшое кольцо, имеющее скос по внутренней поверхности.

Устанавливается в отверстия головки блока цилиндров, предназначенные для установки клапанов и перегонки через них топливовоздушной смеси и отработавших газов. Деталь запрессовывается в ГБЦ на заводе.

Выполняет следующие функции:

  • герметичность отверстия;
  • передает излишки тепла к ГБЦ;
  • обеспечивает необходимый приток воздуха, когда механизм открыт.

Замена седла клапана требуется в том случае, когда восстановить его герметичность способом механической обработки не удается (многочисленные обработки в прошлом, прогар, сильный износ). Сделать это можно своими руками.

Ремонт детали выполняют при:

  • прогаре тарелки;
  • после замены направляющих втулок;
  • при умеренной степени естественного износа;
  • при нарушении герметичности соединения кольца с тарелкой.

Правка изношенных и поврежденных седел в домашних условиях выполняется с использованием шарошек. Помимо этого, может потребоваться сварочный аппарат или мощная газовая горелка, стандартный набор гаечных ключей, необходимых для демонтажа и разборки ГБЦ, притирочная паста, дрель.

Замена седел

Процедура замены состоит из двух ответственных процедур: удаления старых деталей и монтажа новых.

Удаление старых посадочных элементов

Замена седел клапанов выполняется на демонтированной ГБЦ с разобранным газораспределительным механизмом. Удалить старое кольцо можно с использованием сварочного аппарата, если материал, из которого оно изготовлено, позволяет это сделать.

Для выполнения процедуры изготавливается съемник седел клапанов — берется старый ненужный клапан, тарелку которого необходимо проточить до размеров внутреннего диаметра седла.

После этого полученный инструмент утапливают в посадочное место, не доходя до края 2-3 мм и «прихватывают» сваркой в 2-3 местах. После клапан вместе с металлическим кольцом выбивают с обратной стороны молотком.

Важно! Процедура с использованием сварки может привести к некоторой деформации посадочного места. При этом стандартные седла будут иметь слабое закрепление, что может привести к их самопроизвольному демонтажу в процессе работы мотора. Требуются кольца увеличенного диаметра, которые не продаются в магазинах, а изготавливаются на заказ.

Седло клапана, изготовленное из металлов, не подлежащих сварке, можно удалить путем вкручивания в него отрезка трубы, используемого как съемник седел клапанов. Для этого на внутренней поверхности кольца нарезается резьба. Аналогичную резьбу наносят на внешнюю поверхность подходящей по диаметру металлической трубы.

Берется старый клапан, который предварительно приваривают к торцу трубы в обратной положении. При этом ножка клапана проводится в предназначенное для нее отверстие, труба вкручивается в резьбу, после чего элемент удаляют постукиваниями по ножке.

Монтаж новых седел

Перед началом процедуры монтажа новых седел, посадочные места под них очищают от загрязнений. После ГБЦ следует равномерно нагреть до температуры, превышающей 100˚С. При этом металл расширяется, позволяя запрессовать кольцо.

Монтируемую деталь охлаждают с помощью жидкого азота. При его отсутствии можно использовать сочетание льда и ацетона, что позволяет снизить температуру металла до -70˚С. Размеры деталей подбирают таким образом, чтобы разница между диаметром посадочного места и кольца составляла не более 0.05-0.09 мм на холодных деталях.

Седло клапана запрессовывается с помощью специальной оправки или отрезка трубы подходящего диаметра. Деталь должна входить на посадочное место с небольшим усилием. При этом важно, чтобы кольцо встало без перекоса.

После запрессовки и остывания ГБЦ следует проверить, не болтается ли элемент на посадочном месте. Если зазор отсутствует, а замененный элемент плотно держится на своем месте, процедуру его замены можно считать оконченной. Далее требуется прирезка седел клапанов с использованием шарошек.

Важно! При стандартной процедуре замены тарелки всех клапанов оказываются посажены достаточно высоко. Однако некоторые специалисты рекомендуют обрабатывать фаски таким образом, чтобы выпускные клапаны сидели несколько глубже нормального положения. Седло впускного клапана при этом оставляют в штатном положении.

Ремонт седел

Ремонт седел клапанов выполняется при их естественном износе и неплотном прилегании тарелки к своему посадочному месту.

С целью восстановления геометрии колец применяются шарошки для седел клапанов — набор фрезерующих головок, позволяющих делать необходимые углы.

Шарошки могут использоваться в сочетании со специальным оборудованием. Однако оно является дорогостоящим. Поэтому в домашних условиях применяют ключ-трещотку с удлинителем. Правильно обработанные места имеют углы 30˚, 60˚ и 45˚. Обработка седел клапанов для создания каждого из них производится соответствующей фрезой.

Шлифовка седел клапанов не требует их нагрева или другой обработки. Проточку производят «насухую». В дальнейшем, в момент притирки, необходимо использовать специальную притирочную пасту. Для достижения лучшего результата притирку на новые седла рекомендуется производить вручную, а не с помощью дрели.

Еще одной разновидностью ремонта является проточка посадочных мест под ремонтные вставки. Для этого по вышеописанному алгоритму удаляют седла, после чего, специальным режущим инструментом протачивают места под них. Размер ремонтного места должен быть на 0.01-0.02 см меньше вставки. Монтаж производят после нагрева ГБЦ и охлаждение монтируемых элементов.

Правильно произвести расточку самостоятельно можно попытаться на свой страх и риск. Однако, с учетом сложности процедуры и необходимой высокой точности работ, подобные манипуляции лучше производить в условиях квалифицированной автомастерской или авторемонтного завода.

Ремонт механизмов газораспределения. Характерные дефекты и способы их устранения

Ремонт механизма газорасп­ределения.Износ соединения седло — фаска клапанного ме­ханизма (рис. 4.26) приводит к Уменьшению степени сжатия и коэффициента наполнения цилиндра. При снижении степени сжатия ухудшаются пусковые качества дизеля, уменьшается наполнение цилиндров, что при не­изменной цикловой подаче топлива вызывает его неполное сгора­ние и падение мощности двигателя.

Предельный износ деталей соединения характеризуется эконо­мическими критериями: падением мощности двигателя, ухудшени­ем топливной экономичности и повышенным расходом масла на угар. Их определение связано со стендовыми испытаниями двига­теля, поэтому в практике ремонта используют корреляционную за­висимость между этими критериями и глубиной утопания тарелки клапана относительно поверхности головки блока цилиндров. На основании экспериментальных данных и опыта эксплуатации для различных двигателей установлены допустимые глубины утопания тарелки клапана относительно поверхности головки блока, кото­рые измеряют глубиномером с ценой деления 0,05 мм (табл. 4.3).

4.3. Допустимая глубина утопания тарелок клапанов, мм, относительноплоскости головки для различных двигателей

Выпускные клапаны работают в более тяжелых условиях, чем впускные. Они подвергаются значительным воздействиям темпе­ратуры и агрессивной среды. Поэтому у безнаддувных двигателей, головки цилиндров которых не имеют вставных седел, детали со­единения седло — фаска клапана изнашиваются больше. Поса­дочная поверхность клапана принимает форму желоба, а контак­тирующая поверхность гнезда — форму выступа. Снижается жест­кость тарелки.

Клапан выбраковывают по высоте цилиндрического пояска его тарелки. Если она меньше 1,10. 1,33 мм, то клапан выбраковывают. Форсирование двигателей наддувом приводит к увеличению тепло­вой напряженности и уменьшению долговечности соединений обо­их клапанов с гнездами. Однако износ деталей соединения впуск­ного клапана оказывается выше, чем выпускного, из-за наддува, так как воздух, подаваемый в цилиндр двигателя с избыточным давле­нием, препятствует нормальному поступлению смазочного матери­ала к соединению по стержню клапана.

Для уменьшения износа фаски клапанов наплавляют твердыми сплавами ЭП616 и в головку цилиндров устанавливают кольца, вы­полненные из износостойкого материала.

Стержень клапана изнашивается неравномерно (больше — у краев и меньше — в середине), принимая бочкообразную форму, что характерно для впускного и выпускного клапанов. Это объясня­ется соответствующей кинематикой и динамикой механизма при- у вода клапана и существованием бокового усилия, приводящего к некоторому перекосу клапана во втулке. Профиль изношенной втулки имеет корсетообразную форму.

Износ стержня клапана определяют микрометрами, а отвер­стия во втулке — индикаторными нутромерами. Износостойкость соединения стержень клапана — втулка влияет на долговечность клапанной группы. Износ стержня обусловливает точность посад­ки клапана в гнездо. Биение его рабочей фаски относительно оси стержня приводит к неплотной посадке клапана, нарушению герметичности пары и уменьшению наполнения цилиндра свежим зарядом.

Ремонт головок блока ц и л и н д р о в. Трещины годовою. блока цилиндров заваривают без предварительного подогрева голо­вок дуговой сваркой с помощью электрода ЦЧ-4, самозащитной проволоки ПАНЧ-11, либо заделывают фигурными вставками.

У гнезд клапанов, износ которых меньше допустимого, фрезеру­ют или зенкуют фаски.

Перед обработкой выпрессовывают изношенные втулки стерж­ня клапана, зачищают посадочное место и запрессовывают втулки ремонтного размера с уменьшенным внутренним диаметром.

Перед запрессовкой головку цилиндров нагревают до темпера­туры 90 °С. Затем развертывают отверстия втулок под номинальный или ремонтный размер стержня клапана так, чтобы зазор в соедине­нии соответствовал техническим требованиям. Например, у двига­телей ЯМЗ-238НБ и СМД-62 зазор в соединении втулка — стержень у впускного клапана должен быть 0,035. 0,074 мм, а у выпускного —0,070. 0,114 мм.

Обработанное отверстие во втулке клапана используют в каче­стве технологической базы при фрезеровании или зенковании кла­панных гнезд для получения необходимой соосности отверстий втулки и гнезда клапана.

Гнездо фрезеруют следующим образом. Сначала его обрабатыва­ют черновой фрезой до полного исчезновения следов износа. По­том придают фаске необходимую ширину, обрабатывая последова­тельно фрезами с различными углами режущей кромки. Далее окончательно обрабатывают фаску чистовой фрезой. Ее ширина должна соответствовать техническим требованиям (табл. 4.4).

Читать еще:  Форма журнала учета противопожарных тренировок

Шероховатость поверхности фаски после фрезерования не более Ка = 0,80мкм, радиальное биение фаски относительно отверстия втулки клапана — 0,05 мм.

У большинства двигателей вставные седла изготовлены из специ­ального чугуна. При большом износе фаски седла выпрессовывают из головки с помощью специальных съемников. Если износ отвер­стий в головке под седло клапана невелик, то в них устанавливают новые седла номинального размера. Если же он без расточки превы­шает допустимое значение, то гнездо сначала растачивают под ре­монтный размер, а затем запрессовывают седло ремонтного размера с увеличенным наружным диаметром. Так, для двигателей типа ЯМЗ предусмотрено три ремонтных размера седел с диаметром поверхно­сти под посадку в гнездо: 54,5^^, 56,5$^ и 62,5$^ мм.

Отверстия под седла в головке цилиндров растачивают под раз­меры 54,5 +0 — 03 , -56,5 +0 — 03 и 62,5 +0 — 03 мм на радиально-сверлильном стан­ке с применением кондуктора так, чтобы натяг находился в преде­лах 0,045.-0,075 мм.

Для запрессовки седел головку цилиндров нагревают до темпе­ратуры 90 «С. Седла охлаждают в жидком азоте. После запрессовки проверяют качество ремонта, используя щуп толщиной 0,05 мм. Он не должен проходить между торцом седла и головкой.

В запрессованных седлах фрезами формируют рабочую фаску и за­тем шлифуют ее на планетарно-шлифовальной машине ЗИЛ Х-270.

На рисунке 4.27 показаны геометрические размеры седел клапа­нов двигателей типа ЯМЗ. Фаски формируют следующим образом. У седла впускного клапана сначала делают рабочую фаску под углом 120°, затем — нижнюю под углом 150° и верхнюю под углом 60°; кро­ме того, фаски шлифуют до получения рабочей ширины фаски 2,0. 2,5мм.

У седла выпускного клапана фаску формируют двумя фрезами. Сначала ее делают фрезой с углом наклона режущей кромки 90°, за­тем обрабатывают нижнюю кромку — с углом 150°. Ширина рабо­чей фаски 1,5. 2,3 мм.

Клапанные гнезда после фрезерования (шлифования) упрочня­ют методом холодного пластического деформирования. Для этого применяют раскатки различных конструкций. Если привал очную плоскость головки цилиндров многократно шлифовали или фрезе­ровали (в предыдущих ремонтах), то прочность стенки становится недостаточной для восстановления клапанных гнезд запрессовкой вставных седел. Такие гнезда восстанавливают наплавкой с подо­гревом головки. В качестве присадочного материала используют чу­гунные прутки.

Ремонт клапанов. Изношенные рабочие фаски тарелок клапанов шлифуют до выведения следов износа на специальных станках СШК-3 или 2414. Шероховатость фаски после обработки не более Кл = 0,63 мкм, а биение относительно оси поверхности стержня не более 0,03 мм.

Изношенный торец клапана шлифуют до выведения следов из­носа на тех же станках с помощью приспособления, прилагаемого к станку, и снимают фаску 1×45°. Неперпендикулярность торца к бо­ковой поверхности стержня не более 0,05 мм.

Стержень клапана с небольшим износом шлифуют на умень­шенный размер, а предельно изношенный восстанавливают элект­ролитическим хромированием или железнением.

Клапаны, у которых после шлифования рабочей фаски высота Цилиндрического пояска тарелки меньше 0,5 мм (для двигателей Д-130 и Д-160 меньше 1,0 мм), восстанавливают. Такие клапаны (из сталей 40ХН, 4Х10С2М, 37ХС, 8Х20НС и др.) наплавляют жаро­прочными материалами ВКЗ, ЭП616 или сормайтом с последую­щей механической обработкой. Перед наплавкой клапаны прота­чивают на токарном станке резцами из твердого сплава Т15К6.

Притирка клапанов к седлам. Перед сборкой головки Цилиндров клапанную пару притирают на станках ОПР-1841А с по­мощью пасты различной зернистости. Притиркой достигается не обходимая герметичность клапанной пары. Рекомендуются следу­ющие пасты: состав I (карбид бора М40 — 10 %, микрокорунд М20 — 90 %), состав II (электрокорунд зернистый — 87 %, пара­фин -13 %).

Состав готовят на дизельном масле. Притирают до получения кольцевой матовой поверхности на фаске седла.

По окончании притирки клапанные гнезда и клапаны промыва­ют керосином или 1%-м водным раствором тринатрийфосфата до полного удаления абразивной притирочной пасты и проверяют ка­чество обработки. Собирают клапанную группу и заливают керосин в газораспределительные каналы.

Клапанную пару собирают так. Клапаны устанавливают в гнезда, поворачивают головку нижней плитой к столу и надевают пружи­ны. С помощью приспособления сжимают пружины и устанавлива­ют тарелки клапанных пружин с сухарями. Последние должны плотно сидеть в тарелке и выступать на 0,5. 2,0 мм над ее поверхно­стью. Зазор между ними не менее 0,5 мм.

У хорошо притертых клапанов не должно быть подтекания керо­сина из-под их тарелок в течение 3 мин. Герметичность клапанных пар можно проверить с помощью специальных пневматических приспособлений.

Для повышения долговечности соединения и производительно­сти труда применяют беспритирочную технологию ремонта, осно­ванную на рассогласовании угла посадочных поверхностей соеди­нения. В этом случае фаски клапана шлифуют на угол 44° в специ­альном приспособлении, а посадочную поверхность гнезда — на угол 44°30′. Возникающий при этом угол рассогласования фасок гнезда и клапана обеспечивает необходимую герметичность кла­панной пары без притирки, способствует быстрой приработке со­единяемых поверхностей при эксплуатации двигателей.

Однако применение метода требует большой точности обработ­ки фасок и специального оборудования. Его используют на круп­ных ремонтных предприятиях.

Ремонт распределительного вала. Встречаются сле­дующие неисправности: износы опорных шеек, кулачков и поса­дочного места под шестерню; прогиб.

Опорные шейки шлифуют под ремонтный размер. Перед обра­боткой проверяют и, если необходимо, устраняют прогиб вала на прессе правкой. Опорные шейки шлифуют в центрах круглошлифовального станка ЗА-433 электрокорундовыми кругами зернисто­стью 46. 60 и твердостью СМ. Овальность и конусность поверхнос­ти шеек после ремонта допускаются не более 0,03 мм. Шерохова­тость не более Д, = 0,63 мкм. При значительном износе опорных шеек их наплавляют вибродуговым способом или проводят железнение и затем шлифуют под номинальный размер. Кулачки вала изнашиваются по высоте на рабочем участке про­филя. В результате изменяются высота подъема клапанов и диаграмма «время — сечение». Их изменение приводит к соответствую­щему снижению коэффициента наполнения цилиндра свежим воз­духом, увеличению количества остаточных газов и вызывает паде­ние мощности и экономичности двигателя. Кроме того, нарушается кинематика движения клапана, растут динамические нагрузки на клапаны и детали механизма привода, что интенсифицирует их из­нашивание.

Выбраковочный параметр при ремонте кулачков — их высота от затылка до вершины.

При износе кулачков по высоте до 0,3 мм их шлифуют на экви­дистантный профиль по копиру. Если он превышает это значение, то их наплавляют ручной дуговой сваркой или вибродуговым спо­собом с использованием копировального приспособления. Приме­няют порошковую проволоку, электроды Т-590 и Т-620. Твердость наплавленных кулачков не ниже ИКС 45. После наплавки их шли­фуют в два приема. При черновой обработке глубина резания 0,01. 0,02 мм на один оборот шпинделя станка и при чистовой — 0,005. 0,007 мм. Для шлифования используют круги твердостью СМ, СМ1 или СМ2 с зернистостью 46. 60. Частота вращения шли­фовального круга на станке ЗА-433 равна 1033 мин

‘ и изделия — 32 мин- 1 . Шероховатость поверхности шлифованных кулачков не выше Д, = 0,63 мкм.

Профильную часть кулачков ремонтируют электрошлаковой приваркой порошка ПГ-ХН80СР2 с последующим шлифованием. Посадочную поверхность под шестерню распределительного вала восстанавливают вибродуговой наплавкой или железнением с последующим шлифованием под номинальный размер.

Ремонт коромысел клапанов и валиков коро­мысел. Изношенную поверхность бойка клапана шлифуют до вы­ведения следов износа на станке СШК-3. Высота бойка А (рис. 4.28) после обработки должна соответствовать техническим требовани­ям. Если она меньше допустимого значения, то боек наплавляют электродом Т-590 и затем шлифуют на номинальный размер. Ше­роховатость поверхности после шлифования Д, = 0,63 мкм и твер­дость ИКС 50.

Изношенную втулку коромысла выпрессовывают и заменяют новой. Новую втулку запрессовывают с натягом 0,01 мм. Отверстие во втулке развертывают до номинального или ремонтного размера в зависимости от размера валика коромысел.

Непараллельность рабочей поверхности бойка коромысла оси отверстия во втулке должна быть не более 0,05 мм.

Изношенные валики коромысел шлифуют под ремонтный раз­мер или восстанавливают наплавкой с последующим шлифованием до номинального размера.

Ремонт стоек валиков коромы­сел. Изношенное отверстие под валик коро­мысел растачивают и ставят переходную втул­ку с натягом. Толщина стенки втулки должна быть не менее 1,5. 2,0 мм. После запрессовки внутреннюю поверхность втулки, соединен­ную валиком, развертывают до номинального размера. Ее боковые поверхности не должны выступать за торцы стойки. Непараллельность оси отверстия втулки после обработки плоско­сти основания стойки не более 0,1 мм на длине 100 мм.

Замена направляющих втулок клапанов и седел

Как происходит выпрессовка старых втулок

Технология выпрессовки старых втулок бывает разной, но чаще применяют ударный способ. Со стороны седла на втулку устанавливают латунную или бронзовую оправку, по которой наносят удары молотком. Чтобы не повредить посадочное гнездо в головке, оправка должна быть ступенчатой: по меньшему диаметру она с небольшим зазором входит во втулку на глубину 30—40 мм, а по большему — свободно проходит через гнездо в головке цилиндров.

Читать еще:  Змея из шланга своими руками для сада

Втулки из бронзы не создают больших проблем при выпрессовке, обычно они устанавливаются в головку с небольшим натягом. При выпрессовке «твердых» втулок головку желательно нагреть до 150 градусов, чтобы несколько уменьшить натяг. Нагревать головку лучше в электропечи, но в условиях гаража подойдет бытовая электроплитка.

Если ни один из способов не позволяет выпрессовать втулку из-за слишком плотной посадки в гнезде, ее приходится высверливать. Обычный сверлильный станок вполне подойдет, а вот при пользовании ручной электродрели неизбежны перекосы и повреждение посадочного гнезда. Кстати, деталь лучше высверливать не полностью. При толщине стенки около 1 мм оставшуюся часть удается выбить без особого труда.

Измеряем натяг втулки перед заменой

Общее правило замены втулок на любых двигателях гласит: ни в коем случае нельзя запрессовывать новые детали без измерений фактического натяга. Поэтому надо точно измерить диаметр гнезда и новой втулки, чтобы определить натяг. Он должен быть в пределах 0,03—0,05 мм (то есть диаметр втулки больше диаметра гнезда на эту величину).

Если натяг недостаточен из-за “слабого” гнезда, придется увеличивать его диаметр, чтобы установить втулку ремонтного размера. Эту работу также следует выполнять только на станке во избежание перекоса отверстия. Натяг для ремонтной втулки желательно сделать большим, поскольку в старом гнезде материал на поверхности уже деформирован, а в новом нет, да и шероховатость поверхности здесь больше.

Как запрессовать втулки клапанов

Перед запрессовкой надо обеспечить разность температуры деталей: головку нагреть до 150 градусов, а втулки охладить. Запрессовку выполняют быстро, двумя-тремя ударами молотка по оправке. Если втулка имеет тонкий поясок для посадки маслосъемного колпачка, то оправка не должна опираться на этот поясок ни с одной стороны, иначе втулка сломается.

Некоторые мотористы запрессовывают втулки “вхолодную”, без нагрева и охлаждения деталей. Это плохо. Алюминиевый сплав при большом натяге деформируется, и реальный натяг уменьшается. Когда при работе двигателя посадка естественным образом ослабляется, клапан в такой втулке начинает перегреваться. Это связано с нарушением отвода тепла от стержня клапана к головке. В дальнейшем втулка начнет “ездить” в гнезде. Иными словами — потребуется повторный ремонт, причем сложнее предыдущего.

После запрессовки втулок и остывания головки их отверстия калибруют развертками. Здесь тоже есть свои хитрости. Желательно применять специальные алмазные развертки — они дают стабильный размер отверстия при довольно долгой работе. Простые ручные развертки из инструментальной стали быстро изнашиваются, обычно их хватает на одну-две головки.

Обработав отверстия, надо обязательно проверить зазоры клапанов во втулках. Для впускных клапанов они должны быть в пределах 0,02—0,04 мм, для выпускных — 0,03—0,04 мм. Стремиться к минимальным зазорам не следует, особенно у выпускных клапанов, поскольку это чревато их заклиниванием при работе.

Ремонт седел клапанов

Для обработки седел применяют различный инструмент. В гараже чаще всего используют ручные угловые фрезы с жестким креплением на направляющем стержне (пилоте). Фрезы обычно имеют углы при вершине 30, 45 и 60 град. Такие фрезы могут быть изготовлены из инструментальной стали или с твердосплавными пластинами.

Основной недостаток данного инструмента — люфт пилота в направляющей втулке, особенно когда у нее есть какой-либо износ. Из-за люфта очень трудно обеспечить соосность седла и втулки.

При обработке формируют определенный профиль седла: уплотнительную фаску и две фаски, примыкающие к ней. Здесь надо руководствоваться данными производителей автомобиля, но есть и некоторые общие рекомендации. У подавляющего большинства моторов уплотнительная фаска имеет угол 45 град. и ширину примерно 1,5 мм. Примыкающие фаски чаще сделаны под углами 30 и 60 град., хотя изредка встречаются седла с более сложным профилем.

Если для ремонта используют ручные фрезы и резцовые головки, то предварительную обработку уплотнительной фаски ведут, пока не получится ровная поверхность без дефектов.

Окончательный этап: притирка клапанов

Окончательная обработка стыка клапана и седла — притирка клапанов. При профессиональном ремонте такая операция практически не применяется. Если седло и фаска клапана обработаны точно, то притирка не нужна, но даже вредна. Другое дело при ручной обработке деталей фрезами и резцовыми головками. Поверхности после ремонта могут иметь не идеальную форму и шероховатость.

Инструмент для притирки клапанов (шарошки, зенковки) и его применение

Шарошки для седел клапанов – это инструмент, при помощи которого автомобильный двигатель (а точнее, его клапанный механизм) возвращается в работоспособное состояние после выполненного ремонта. При помощи таких шарошек, которые также называют зенкерами, восстанавливается герметичность рабочих цилиндров двигателя, что является одним из основных условий его технически исправного состояния.

Полный комплект инструментов для ремонта седел клапанов

Как работает клапанный механизм автомобильного двигателя

Чтобы вникнуть в особенности применения шарошек или зенкеров для седел клапанов, необходимо сначала разобраться в том, как действует клапанный механизм двигателя автомобиля, а также в том, что может привести к появлению неисправностей в его работе.

Каждый из цилиндров любого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) работает совместно с двумя клапанами, один из которых является впускным, а второй – выпускным. Работа ДВС осуществляется за счет повторяющихся процессов (циклов). Каждый из таких процессов заключается в том, что в рабочий цилиндр подается топливная смесь. Это происходит при открытии впускного клапана. После его закрытия и сгорания топливной смеси из цилиндра необходимо вывести отработанные газы, что и обеспечивается открытием выпускного клапана. Впускной и выпускной клапаны, находясь в закрытом состоянии, должны обеспечивать полную герметичность рабочего цилиндра.

Схема клапанного механизма двигателя внутреннего сгорания

В процессе работы двигателя клапаны подвергаются как значительным механическим нагрузкам, так и различным воздействиям агрессивной среды, в которой они эксплуатируются:

  • термическим;
  • механическим;
  • динамическим;
  • химическим.

Чтобы клапаны были в состоянии выдерживать такие серьезные воздействия на протяжении длительного времени, для их изготовления используют высоколегированный стальной сплав, в химическом составе которого содержится значительное количество хрома и никеля.

В процессе эксплуатации седла клапанов изнашиваются в различной степени

Конструкция клапанов состоит из двух основных элементов: направляющего штока и головки, которая может иметь плоскую, выпуклую или тюльпанообразную форму. Направляющий шток клапана может быть полностью цилиндрическим или выполненным с фасонной проточкой, которая необходима для более надежной фиксации пружины.

То, что в клапанном механизме ДВС появились неисправности, можно определить по нескольким признакам, наиболее явными из которых являются:

  • снижение мощности двигателя, что отражается на скоростных характеристиках автомобиля;
  • нестабильная работа ДВС на любых оборотах;
  • неестественный стук, раздающийся из моторного отсека автомобиля;
  • большое количество дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Появление зазора между клапаном и его посадочным местом приводит к образованию нагара, а в дальнейшем и к прогару седла клапана

Если говорить о наиболее распространенных неисправностях ДВС, связанных с его клапанным механизмом, то к ним относятся:

  • появление зазора между корпусом блока цилиндров и головкой, которой оснащен такой блок, что связано с их неплотным прилеганием друг к другу (этот зазор, образующийся по ряду причин, приводит к разгерметизации системы);
  • образование в местах, где клапан контактирует с блоком цилиндров, кокса и нагара (такой нагар не дает клапану полностью закрыть цилиндр, что также ведет к разгерметизации системы).

Инструменты для ремонта клапанного механизма

Наиболее распространенным инструментом для ремонта седел клапанов является шарошка (зенкер). Следует иметь в виду, что такой зенкер – это не зенковка, посредством которой осуществляют зенкование.

Специалисты, профессионально занимающиеся ремонтом двигателей автомобилей, стараются сразу приобрести набор шарошек для ГБЦ (головки блока цилиндров). В таком наборе шарошек для клапанов есть инструменты с различными геометрическими параметрами, что позволяет оптимально подобрать их для двигателя автомобиля определенной марки.

Для приведения седел клапанов в нужную форму потребуется шесть зенкеров: три для выпускного и три для впускного клапанов

В том случае, если отремонтировать двигатель своего автомобиля вы решили своими руками, не обязательно приобретать набор шарошек, можно купить один зенкер, параметры которого точно соответствуют характеристикам ДВС вашего транспортного средства.

Такой инструмент для ремонта седел клапанов, как шарошка, работает по принципу фрезы, снимая с седла клапана образовавшийся нагар и тонкий слой металла. Оснащенная твердосплавными режущими зубьями, расположенными на конусной рабочей части, шарошка крепится на оправку, для чего в ее корпусе имеется специальное отверстие. Угол, под которым выполнена рабочая часть шарошки, может находиться в интервале 15–60°. Именно такой угол является основным параметром инструмента, используемого для прирезки седел клапанов.

Шарошка вращается с помощью ключа с шестигранным отверстием, обеспечивающим легкую и точную установку

Как восстановить седла клапанов

В том случае, если предполагается не замена седел клапанов на новые, а восстановление старых, ремонтные работы выполняются в следующей последовательности:

  1. Головка блока цилиндров располагается на ровной поверхности.
  2. Шарошка фиксируется на оправке, устанавливаемой в патрон станка.
  3. Ось инструмента совмещается с осью отверстия в ГБЦ, предназначенном для направляющего штока клапана.
  4. Медленно и без сильного нажима вращая шарошку по часовой стрелке, с рабочей поверхности седла клапана снимают нагар и тонкий слой металла.
Читать еще:  Изготовление корпусов радиоприемников из дерева

Обработка рабочей фаски седла шарошкой с углом в 45 градусов

Схема обработки седла клапана (на примере двигателя ВАЗ)

Так выглядит фаска седла на различных стадиях работы

Для обеспечения максимально плотного контакта головки клапана с рабочей поверхностью седла после обработки зенкером необходимо выполнить их притирку. Такая операция, для осуществления которой используется абразивная паста, часто проводится вручную. Чтобы выполнить ее быстрее и с минимальными трудозатратами, можно использовать инструмент для притирки клапанов, в качестве которого может выступать обычная дрель.

В том случае, если выполняется не восстановление, а замена седла клапана, и при этом на новые заменяются и сами клапаны, процедуру притирки сопрягаемых поверхностей можно не выполнять.

Nav view search

Навигация

Искать

Главное меню

Ремонт головки блока

Пружины клапанов

Для проверки механических характеристик пружин клапанов необходимо специальное приспособление. При отсутствии приспособления необходимо поступить следующим образом.
♦ Сравните снятую с двигателя пружину с новой. Для этого установите их последовательно на длинный болт через шайбы. Гайкой сожмите новую пружину на 10-15 мм и измерьте высоту старой. При разнице высот более 7% все старые пружины замените.
♦ Установите пружины на гладкой поверхности более узкими витками вниз. Приставьте к пружинам стальной угольник и измерьте величину искривления пружины по боковой поверхности. Отклонение не должно превышать 2,0 мм. В противном случае пружина считается вышедшей из строя.

Направляющие клапанов

♦ Закрепите на головке блока цилиндров индикатор (см. рис. 77). Выдвиньте клапан вверх так, чтобы торец стержня сравнялся с концом направляющей. Приставьте стержень индикатора к тарелке клапана и покачайте клапан в направляющей, снимая показания индикатора. Если полученная величина больше 1,0 мм для впускного и 1,3 мм для выпускного клапана, то Вам необходимо будет заменить клапан или его направляющую. Повторите измерения с новыми клапанами, если люфт и теперь больше нормы, то необходима замена направляющих.

Рис. 77 Проверка зазора стержня клапана в направляющей

♦ Перед тем как приступить к замене направляющих проверьте общее состояние головки блока цилиндров. Головка блока с небольшими трещинами между седлами клапанов или между гнездом клапана и резьбовым отверстием свечи зажигания могут в дальнейшем использоваться после соответствующей обработки. При этом ширина трещин не должна превышать 0,5 мм. После подрезки посадочной поверхности размер «а» (см. рис. 78) должен составлять не менее 132,6 мм.

Рис. 78 Измерение высоты головки

♦ Для замены выбейте старую направляющую со стороны камеры сгорания при помощи ступенчатого стержня. Чтобы облегчить работу можно подогреть головку блока цилиндров.
♦ Если возникла необходимость замены направляющих, то необходимо также заменить клапана.
♦ Тщательно смажьте моторным маслом новые направляющие и запрессуйте их в головку блока со стороны распредвала. Перед установкой головку блока не нагревайте.
♦ После установки разверните отверстия направляющих специальной разверткой № 10-215. Если у Вас нет такой развертки, можно воспользоваться регулируемой разверткой.
♦ Отверстия направляющих под выпускные и впускные клапаны разверните на один и тот же размер 8,0 мм. После замены направляющих также необходимо профрезеровать седла клапанов.

Седла клапанов

♦ Проверьте состояние седел клапанов, отсутствие износа, трещин и раковин. Небольшие следы износа можно удалить конической фрезой с углом 45º. Если рабочая фаска седел изношена значительно больше, то седла необходимо обработать заново. Углы и размеры, которые надо получить в результате обработки приводятся на рис. 79 и 80 и в таблице №1. Необходимо сохранить требуемые параметры седел клапанов.

Рис. 79 Размеры седла впускного клапана
а — диаметр рабочей фаски седла впускного клапана, в — максимальный размер обработки, с = 2 мм — ширина рабочей фаски седла клапана, Z — нижний край головки блока

Рис. 80 Размеры седла выпускного клапана
а — диаметр рабочей фаски выпускного клапана, в — максимальный размер обработки, с = 2,4 мм — ширина рабочей фаски седла клапана, Z — нижний край головки блока

Минимальное расстояние составляет для впускных клапанов 33,8 мм, для выпускных 34,1 мм. После вычитания величины минимального расстояния от измеренной величины, Вы получите максимально допустимый размер обработки, обозначенной на рис. 79 и 80 буквой «в».
После установки новых направляющих необходима обработка седел клапанов.
♦ Фрезеруйте угол 45º, а затем фрезой 30º слегка обработайте верхние кромки седла, чтобы уменьшить ширину рабочей фаски седла впускного клапана до 2,0 мм и выпускного клапана до 2,4 мм. Обработку заканчивайте после достижения рабочей ширины фаски.

Рис. 81 Измерение расстояния между торцом стержня клапана и верхней кромкой головки блока (размер «А»)

♦ После фрезерования седла надо притереть клапана. Для этого нанесите на рабочую фаску седла небольшое количество абразивной пасты, ставьте клапан в направляющую и вращайте клапана, при помощи присоски прижав их к седлу (рис. 82). Притирку клапанов заканчивают, когда образуется на седле и клапане равномерное по ширине, непрерывное матовое кольцо, которое хорошо видно на обеих деталях.

Рис. 82 Притирка клапана

♦ По всему контуру рабочей фаски тарелки клапана начертите карандашом ряд черточек на расстоянии около 1 мм друг от друга, а затем опустите клапан в седло, прижмите и поверните на 90º.
♦ Выньте клапан и проверьте, стерлись ли следы карандаша. Проверьте размеры рабочей фаски. Если размеры соответствуют требованиям, можно приступать к сборке головки блока.
♦ Измерьте указанные на рис. 83 размеры клапанов. Все клапана с размерами, несоответствующими требованиям, замените.

Рис. 83 Главные размеры клапана
а — диаметр тарелки клапана, в — диаметр стержня клапана, с — длина клапана

♦ Обратите внимание на различие размеров клапанов для отдельных двигателей.
♦ Если штоки клапанов имеют следы износа, их можно прошлифовать. Тарелки впускных клапанов можно шлифовать при условии, что после шлифования размер «Ь», указанный на рис. 84 будет не меньше 0,5 мм. Шлифование тарелок выпускных клапанов недопустимо. Их можно только притирать или заменять.

Головка блока

Рис. 84 Размеры тарелки клапана а = 45º, а — макс. 3,5 мм, в — мин. 0,5 мм

♦ Проверьте состояние и кривизну посадочной поверхности головки блока. Для этого измерьте щупом величину зазора между линейкой и поверхностью головки блока (см. рис. 85). Линейку располагайте вдоль, поперек и по диагонали. Если зазор менее 0,1 мм, головку блока можно использовать, а если зазор больше, то головку блока необходимо заменить.

Рис. 85 Проверка посадочной поверхности головки блока

Распределительный вал

Все распредвалы маркируются (см. по стрелке рис. 86) для облегчения сборки двигателя. В месте (А) выбита буква, а в месте (В) — цифра. Покупая новый распредвал удобно иметь с собой старый распредвал или хотя бы списать со старого вала маркировку. Только зная код модели автомобиля Фольксваген Транспортер Т4 и номер двигателя, продавец может правильно подобрать необходимый Вам распредвал.

Рис. 86 Места маркировки распредвала

♦ Уложите распредвал крайними шейками на призмы или закрепите в центрах токарного станка (см. рис. 87) и приставьте к центральной шейке ножку индикатора. Медленно вращая вал, снимите показания индикатора. Если полученная величина (биение) больше 0,1 мм, распредвал считается погнутым и его необходимо заменить, т.к. рихтовка (правка) не предусмотрены. Проверьте отсутствие на подшипниковых шейках распредвала видимых повреждений или следов износа.

Рис. 87 Проверка биения распредвала (в центрах токарного станка)

♦ Для проверки зазора в подшипниках распредвала используйте метод пластиковых проволочек фирмы «Plastigage». Проверку производите после удаления толкателей.
♦ Очистите поверхности вкладышей, а также подшипниковые шейки вала и уложите вал на место. Поперек шеек вала положите кусочки проволочки «Plastigage» и установите соответствующие крышки опор. Гайки, крепящие крышки затягивайте равномерно, начиная от середины наружу до достижения момента затяжки 6 Нм, а затем еще дополнительно затяните на 90º. При этом распредвал вращать нельзя.
♦ Снимите крышки подшипников, ослабляя Их крепеж в обратном порядке. Сравните ширину раздавленной проволочки с шаблонной линейкой. Если зазор больше 0,10 мм, это значит что распредвал, или распредвал и головку блока, необходимо заменить.
♦ Для проверки осевого зазора уложите распредвал в постель головки блока (без толкателей) и закрепите переднюю и заднюю крышки. Установите головку блока на плоской поверхности. Приставьте наконечник индикатора к торцу вала (см. рис. 88) и подвигайте вал вдоль оси до упора в одну и другую сторону. Измеренный зазор не должен превышать 0,15 мм.

Рис. 88 Измерение осевого зазора распредвала

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector