Выпрессовки седел клапанов. Шарошки для ремонта седел клапанов – как выполнить работу без проблем? Большой пробег двигателя

Клапан необходим для герметизирования цилиндровых отсеков мотора в ходе газообмена. Особенности функционирования – запуск смеси, состоящей из горючего и воздуха с целью последующего ее сжатия. За возгоранием и выработкой газы переходят в выпускную систему, и здесь также несет ответственность клапан.

Устройство и вероятные неисправности клапанного механизма

Данный элемент работает в агрессивной среде ДВС, всегда подвержен значительным нагрузочным воздействиям динамического характера, существенному скоростному режиму и нагреванию. Для понижения преждевременного изнашивания ходовых элементов этой детали, в изготовлении ее используются чаще всего материалы, легированные никелем и хромом.
В состав входит два основных элемента:

Эти автомобильные узлы могут иметь головки различных форм:

• в виде тюльпана;
• лоские;
• выпуклые.

На кончике стержня есть проточки конусного, фасонного или цилиндрического вида, помогающие фиксировать пружинки.
Наиболее вероятный признак отказа клапанов – понижение мощности мотора, его нестабильность в работе. Связано это с залипаниями и образованиями зазорных участков. Еще одна причина – появление нагара, который скапливается у клапана и не позволяет ему закрываться. Видимым признаком также можно считать чрезмерное выделение выхлопных дымов. Если в ДВС появились посторонние шумы – износились стержневые части и направляющие. Поэтому рассмотрим, как выполняется замена седел клапанов своими руками.

Чем пользоваться?

Такие работы подразумевают использование грубоватых инструментов
и отличающихся практически ювелирной точностью – зенкеров и шарошек. Такие инструменты с узкой спецификой применяются исключительно при ремонте мотора.

Подборку шарошек для клапанных седел используют под выточку необходимых размеров диаметров. Подобные действия дают возможность придать тарелочке максимальную плотность закрывания.

Зенковки при ремонтных работах по клапанным седлам используются так же. Но есть одно различие – зенкер применяется не только на механических, но и электроинструментах.

Технология выполнения

Работа отличается сложностью, но при наличии необходимых навыков ее можно выполнить в гаражных условиях.

Чтобы извлечь седло, имеется несколько способов. Быстрым, но не слишком правильным, является наваривание клапана на седло с последующей выбивкой. Клапан обтачивается под размеры седла, вставляется в него и обваривается. Пока металл не успел остыть. Седло необходимо выбить молотком. Вся конструкция должна выйти без особых проблем.
Но при этом помните, что от сварки металл нагревается, что может стать причиной деформирования головки. Выбивая, можно нанести повреждения посадочному месту под седло, что повлечет за собой дополнительные работы по обработке ГБЦ.
Лучше всего воспользоваться токарным станком. Так можно сточить седло то такого размера, что оно станет, как фольга, и легко достанется. Если нет станка, можно воспользоваться дрелью и насадкой в виде фрезы. Стачивание проводится с одной стороны, пока не ослабеет натяжение. Теперь седло можно достать рукой.

Идеальный вариант установки нового седла – азотный, в котором следует предварительно охладить седла. Дело в том, что их размеры немного больше отверстий, а за счет охлаждения уменьшается внешний диаметр.
Естественно, азот в гараже – большая редкость. Тогда вспомним свойства металла расширяться и сжиматься. Седло просто помещается в морозильную камеру на пару часов, а отверстие подогревается горелкой.

Если при установке необходимо будет приложить усилие, то рекомендуется взять подходящий под диаметр седла брусок и с его помощью провести запрессовку.

Обработка седла после установки

Чтобы седло работало нормально, в нем следует сделать фаску. В идеале это выполняется на токарном станке. Но можно воспользоваться уже известной шарошкой и дрелью, но возможны неточности в работе.
Нарезается три кромки – внешняя, внутренняя и по центру, для контактирования с ней клапана. После этого можно считать, что работы завершены. Клапана следует притереть и начать сборку ГБЦ.

Многих интересует вопрос, сколько стоит замена седла клапана ваз. Если рассматривать вариант только оплаты работ, то замена одного элемента вам обойдется в 500 – 700 рублей.

Прочтя советы по подмене седла клапана, вы можете прийти к выводу, что подмену седла клапана головки на автомобилях ваз 2110 может создавать только моторист, понимающий технологии ремонта его деталей. Это проявляется наглядно при сборке головки блока цилиндров, многие её операции, такие как ремонт седел клапанов, производятся конкретно на 100. О их мы вам и поведаем. Как поменять седло клапана головки ваз 2110, читайте в этой публикации.

До того как начать ремонт и сборку головки блока, также других узлов мотора, нужно поначалу провести нужные измерения и проверки. При этом повышенное внимание уделите конкретно седлам клапанов.

Зачем это необходимо?

Седло клапана — это самый ответственный элемент головки блока, вы просто в этом удостоверьтесь, проанализировав условия работы клапана. Одно из основных его критерий — это надёжное уплотнение сопряжения клапана с седлом, благодаря нему утечки газов из камеры сгорания малы, а его компрессия — максимальна. Выполнение этого условия гласит нам об обеспечении неплохого термического контакта клапана с седлом. Если сказать по-другому, то плотное прилегание клапана к седлу даёт возможность отводить тепло от тарелки, нагретой жаркими газами через седло в головку блока, которая охлаждается жидкостью. Если в сопряжении клапана будет нарушена плотность, то это приведёт к нарушению обычного термического режима седла, тарелки, возникнут небезопасные недостатки, из-за которых могут разрушиться деталей.

Очень принципиально, сохранить плотность сопряжения в течение всего срока службы эксплуатации мотора в автомобиле ваз 2110. Достигается это за счёт придания уплотняющим фаскам клапана и седла специального профиля, позволяющего восполнить износ сопряженных поверхностей. Благодаря правильной геометрии седла, миниатюризируется сопротивление, как при впуске топливовоздушной консистенции, так и при выпуске отработавших газов, соблюдая мощностные и экономические характеристики мотора. Следует знать, что в процессе использования, фаски и седла клапанов имеют свойство изнашиваться. Бывают и поболее серьёзные недостатки седел, которые можно найти только при кропотливом контроле головки блока.

Как проверить седло?

До того как вы приступите к проверке, кропотливо очистите поверхность седел и камер сгорания, т.к. бывают случаи, когда под слоем нагара скрываются трещинкы. Обратите повышенное внимание на «отмытые» от нагара в процессе работы мотора на автомобиле ваз 2110, поверхности камер, бывает, что они резко отличаются от других камер по цвету: конкретно тут можно найти всяческие сюрпризы.

Зависимо от типа изъянов, вам нужно будет принять решение о ремонте старенькых седел, если будет нужно, то поменяйте старенькые на новые.

Поменять седло можно исключительно в последующих случаях:

1) Вам удалось найти трещинку в стене камеры сгорания, требуется ремонт головки блока сваркой;

2) Есть подозрение, что ослабилась посадка седла в головке;

3) Вокруг наружного поперечника седла приметны следы коррозии;

4) На седле имеется трещинка или же имеются следы его обгорания;

5) У седла приметен большой износ, который ведёт к его сильному «углублению» при ремонте.

Последний недостаток обычно приводит к тому, что тарелка клапана очень «проваливается», а стержень клапана выдвигается наружу, нарушается работа гидротолкателя.

Если вам нашли один из обозначенных изъянов, нужно срочно поменять дефектные седла, строго соблюдайте технологию подмены, пользуйтесь технологией, которую советует компания Kolbenschmidt.

Производим подмену седла

Вообщем, подмена седла — это легкая операция, её можно выполнить несколькими методами.

Поначалу удалите старенькое седло. Потом если есть такая возможность, то для облегчения собственной работы воспользуйтесь спец станком для ремонта головок блока. Сможете даже пользоваться универсальным станочным оборудованием, это может быть фрезерный либо расточной станок. Также сможете воспользоваться ручными приспособлениями для ремонта седел.

Перед тем, как удалить старенькое седло, его нужно расточить до того момента, пока не провернётся оставшееся тонкое кольцо, потом гнездо растачивают. Перед тем как обработать при помощи направляющего стержня (пилота) головку блока устанавливают на станке так, чтоб обеспечивалась соосность отверстия направляющей втулки и режущего инструмента. Если вы настроите резец на размер наименьшего внешнего поперечника седла, то после растачивания остальная узкая часть седла, при вращении, просто будет удаляться вручную.

Непременно расточите гнездо седла, тем вы обеспечите его соосность с направляющей втулкой. Практически во всех головках движков старенькых конструкций на автомобиле ваз 2110, имеются толстые стены, потому сможете не проводить обработку гнезда, если на его поверхности не имеется изъянов и лишних отклонений от цилиндричности.

Если в головке блока обнаружены трещинкы, их нужно разделать и заварить, и только позже, обработав сварные швы, растачивают гнезда для седел.

В таких случаях нужен контроль на плотность рубахи (т.е. опрессовка) головки — делайте его также при любом подозрении на наличие укрытых трещинок.

Опрессовка — это не непростая операция, но довольно трудоёмкая. Обычно её проводят в жаркой воде при помощи сжатого воздуха под давлением 5-6 атмосфер — этого довольно, в местах укрытых трещинок вы заметите пузырьки, делающие их видимыми.

Во время растачивании гнезда на станке всегда придерживайтесь определённых режимов резания: при растачивании металлических головок, скорость станка должна быть около 100-250 об/мин, направьте внимание, что масло не употребляют, а при растачивании дюралевых — 400-600 об/мин, но с маслом. У движков прошедших лет выпуска на автомобиле ваз 2110, поперечник гнезда после обработки должен быть практически на 2,5 мм больше, чем у поперечника тарелки клапана, а глубина — 4,5-6,5 мм. А вот в новых моторах, всё напротив, поперечник гнезда под седло обычно не превосходит поперечник тарелки, из-за недостаточной толщины стен.

На данный момент в главном новые седла изготавливают из спеченных материалов либо особых чугунов. Некие компании даже выпускают заготовки седел, по форме они смотрятся в виде трубы, у их уже имеются нужные внешние и внутренние поперечникы, сможете даже приобрести уже готовое седло, с увеличенным внешним поперечником.

Материал, из которого изготовлено седло, имеет решающее значение в плане надёжности и долговечности мотора. Потому у многих производителей, к примеру как Kolbenschmidt седла изготовлены из особых материалов. К примеру, для высоконагруженных моторов специально используют композиционный материал — это высокодисперсный карбид вольфрама, который распределяют в матрице из инструментальной стали. По прочности и твёрдости данный материал похож на чугун, но по сопоставлению с ним он имеет более высшую износо- и теплостойкость. После введения особых добавок в железную матрицу, седло в критериях больших температур приобретает смазывающие характеристики керамики. Таким макаром, предотвращается эрозия седла, которая может быть вызвана микросваркой седла с поверхностью клапана. Обычно эрозия происходит с обыкновенными материалами седел у тяжело нагруженных дизелей и газовых движков.

При изготовлении седла непременно выдерживайте натяг (в среднем 0,1-0,15 мм) по внешнему поперечнику и «не промахнитесь» с внутренним поперечником, он обычно меньше поперечника тарелки клапана на 2,5 мм. Также не забудьте выполнить на седле заходную фаску, благодаря которой при установке седла исключается забияк гнезда.

Установка седла — это очень ответственный шаг работы. Ещё раз проверьте, что замеры седла и гнезда выполнены вами верно, в отверстии гнезда не должно оставаться стружки, приготовьте специальную оправку и приступайте к запрессовке.

Установку нового седла делают при помощи оправки ударным методом

Для того чтоб облегчить для себя установку седла, головку блока подогревают до 180-200 С, а само седло охлаждают в углекислоте либо водянистом азоте. Запрессовку производят ударным методом, всё должно происходить довольно стремительно, чтоб до её окончания не выровнялась температура деталей.

Как верно поправить седло?

Для начала необходимо обработать заменённое либо изношенное седло, чтоб придать ему соответственный профиль. Разумеется, этот профиль должен совпадать с формой тарелки клапана, по другому произойдёт негерметичность сопряжения, разрушение и перегрев тарелки и седла клапана.

Поверхность контакта тарелки с седлом должна находиться на расстоянии 0,4-0,8 мм от внешнего поперечника тарелки. Приближая поверхность контакта к кромке тарелки, улучшится перенос тепла от клапана в седло. Но если поверхность выйдет на кромку тарелки, на ней появляется большой поток тепла, который с лёгкостью способен спалить тарелку и седло. Перенося поверхность контакта чуток поближе к стержню клапана, может повыситься температура кромки тарелки, она «повиснет в воздухе» и её остывание будет затруднено, к тому же возрастет гидравлическое сопротивление потокам топливовоздушной консистенции, также товаров сгорания.

Для того чтоб седло было подходящего профиля, мы советуем вам поначалу обработать основной угол седла, обычно его делают на 0,5-1 мм меньше угла фаски клапана, за счёт этого ускоряется приработка клапана к седлу. Потом обработайте верхний угол, благодаря нему обеспечится высота рабочей фаски седла, и только позже обрабатывайте угол, который примыкает к поверхности камеры сгорания, за счёт этого угла, обеспечивается подходящий поперечник седла.

Очень принципиально, чтоб ширина рабочей фаски седла была правильной. Обычно для впускных седел, ширина рабочей фаски составляет 1,0-1,5 мм, а выпускных — 1,5-2,0 мм. А для седел 16-клапанных моторов, у каких поперечник тарелки наименее 31-32 мм, ширину фаски уменьшают в 1,5-2 раза. За счёт роста ширины фаски (а означает и площади контакта) улучшится остывание тарелки, но вот плотность будет обеспечиваться намного сложнее. Кстати за счёт последнего может произойти утечка жарких газов, также прогар седла либо клапана. Напротив, узенькая фаска отлично уплотняет, но срок службы седла и клапана резко сокращается из-за воздействия на поверхностях контакта больших механических нагрузок и температур.

Для того чтоб отменно обработать седла, применяйте разные способы: шлифовка, расточка особыми резцами и фрезами на специализированных станках либо вручную.

Есть самый обычной метод обработки, для этого вам пригодятся твёрдосплавные ручные фрезы («шарошки»). Этот дешевый инструмент продаётся на данный момент фактически всюду.

После данной обработки профиль седла получится несколько упрощённым, может даже появится малозначительная неконцентричность седла и оси отверстия направляющей втулки. Обычно всё это, также следы «дробления» инструмента и низкая чистота требуют следующей притирки.

У американской компании NEWAY есть инструмент, дающий красивые результаты. На нём стоят твёрдосплавные резцы, имеющие несколько режущих кромок, также их можно регулировать по поперечнику. Данный инструмент является довольно универсальным, он обеспечивает неплохую точность, также чистоту поверхности, к тому же после него не требуется следующая притирка. Простота инструмента компании NEWAY делает его очень симпатичным для использования в 100.

Обработка профильным резцом даёт самые широкие способности. В данном случае в профиле самого инструмента уже заложена геометрия седла. Потому ошибки и некорректности тут исключены. Сёдла делаются в точности такими же, какими их спроектировали когда-то конструкторы мотора. Более того, все они делаются схожими, как вы понимаете, для работы мотора это играет очень важную роль. Проводить данную обработку можно не только лишь при помощи специализированных станков, да и относительно дешевых установок с ручным приводом, которые часто выпускаются только зарубежными фирмами.

Правда есть одна российская установка, именуется «Механика-2», она даёт подобные способности. База конструкции — это самоустанавливающийся шпиндель с микроподачей.

Заметьте, что обрабатывать сёдла на таковой установке втрое резвее, чем при помощи ручных шарошек, и всё это благодаря одновременной обработке всех фасок седла. Получить профиль можно хоть какого сечения, сможете даже удалить изношенное седло и обработать гнездо под запрессовку нового. Кстати последнее очень комфортно при производстве спортивных и тюнинговых ГБЦ, имеющих «радиусный» профиль, обычно, у их, всегда, увеличенный поперечник седла.

В промышленном ремонте в главном пользуются спец «головочными» машинами. В Рф пока ещё не выпускаются такие станки, а вот из привезенных из других стран моделей более популярны SERDI, SUNNEN, AMC и BERCO. Такое оборудование даёт нам огромные способности, делает любые нужные операции, обрабатывает либо подменяет сёдла и направляющие на всех ГБЦ. И всё это благодаря шпиндельной части станка, свободно перемещающейся по станине на воздушной подушке, в итоге чего облегчается самоцентрирование резца.

На обозначенном оборудовании точность обработки седла очень высока, после сборки узла обеспечивается отменная плотность клапана. Пытайтесь при обработке воспользоваться дорогим инвентарем, потому что, используя дешевый ручной инструмент, рабочая фаска часто будет не концентрична оси отверстия направляющей втулки (её несоосность составит более 0,02 мм), а поверхность фаски получится некруглой и будет иметь свойственное «дробление». При таковой обработке вы будете обязаны прибегнуть к дополнительной операции, т.е. притирке клапана к седлу.

На большинстве российских 100 издавна освоили и отлично используют притирку. Более того, в почти всех мастерских весь процесс ремонта седел делают только при помощи притирки, получают в итоге совсем произвольную форму сопряжения седла и клапана. Хотя забугорные конторы не советуют притирку ни в одном виде, имеются очень серьёзные предпосылки.

По сути, при высочайшей точности обработки, которая свойственна для ввезенного оборудования, притирка не требуется. В Рф пока нет неплохого оборудования, а то, что употребляется, не гарантирует подходящую точность, из-за чего вам никак не обойтись без притирки. Вроде бы то ни было, притирка — это искажение фаски клапана и формы седла, седло насыщается абразивными частичками и в конечном итоге происходит резвое понижение ресурса мотора. Потому решайте сами притирать клапан либо нет.

После кропотливой мойки всех деталей непременно нужно провести контроль на плотность клапанов. Резвее всего эту проверку можно выполнить на специализированных вакуумных установках. Вот только итог не всегда выходит достоверным, потому что усилие прижатия тарелки к седлу очень велико, и некие погрешности обработки, такие как несоосность стержня, фаска клапана либо отверстия направляющей втулки и седла, можно сходу и не увидеть. Мы считаем, что даже самая обычная проверка прилегания клапана «по краске», является более достоверной. Есть некие мастерские, которые перед проверкой клапанов на плотность, наливают в камеру керосин, но это подольше и труднее.

Контроль прилегания клапана к седлу - это принципиальная процедура при ремонте всех седел

Последняя проверка состоит в том, что необходимо проверить «выступание» стержня клапана, обычно она нужна для движков с гидротолкателями. Если тарелка очень очень выступает в камеру сгорания, а его стержень «утоплен», то гидротолкатель не сумеет избрать зазор в приводе, потому что не хватит хода плунжера. Данную ситуацию можно следить после установки новых седел. Ремонтируя старенькые седла, могут «провалиться» тарелки, в таком случае после сборки головки клапаны могут зависнуть в открытом положении и вполне упереться в сжатые гидротолкатели.

Что ещё необходимо сделать?

Перед сборкой отремонтированная головка блока обязана иметь ровненькую привалочную плоскость. Вернуть плоскость можно при помощи обработки на фрезерном либо плоскошлифовальном станках, но самые наилучшие результаты вы получите только после обработки на специализированных станках (такие оборудования выпускаются многими забугорными фирмами). Есть маленькая сложность при обработке головок дизельных движков с форкамерами. Они изготовлены из жаропрочных сталей, а в неких движках внутреннего сгорания встречаются глиняние форкамеры, такие форкамеры владеют очень высочайшей твёрдостью. Чтоб обработать плоскость таковой головки, нужен особый инструмент в виде блока абразивных секторов.

Фактически говоря, в форкамерах должно быть выступание над поверхностью ГБЦ в границах 0,02-0,05 мм. Очень трудно соблюдать данное правило, это очень усложнит вам работу, т.к. нужно удалить форкамеры, обработать ГБЦ по плоскости, потом запрессовать новые форкамеры в головку прямо на столе шлифовального станка, а уже позже, требуется обработка поверхности форкамер. Запомните правило, если форкамеры в головке блока «посиживают отлично», то лучше их «не тревожте. При обработке плоскости само собой произойдёт их выступание, за счёт «отжатия» инструмента, т.к. при работе станок с твёрдой стены форкамеры снимет меньше металла, чем мягенького материала головки.

Итак, вы всё сделали — отремонтировали, вернули, проверили, помыли. Означает, сейчас можно собирать? Нет, ещё рано. Вы запамятовали проверить пружины клапанов, а конкретно их длину в свободном состоянии, также усилие при сжатии на определённую величину, которые были регламентированы производителем мотора в автомобиле ваз 2110.

Перед тем как установить клапаны в головку, непременно смажьте маслом их стержни, будьте осторожны, когда будете устанавливать маслосъёмные колпачки, не стоит лупить по ним «со всей ненавистью», потому что на неких моделях движках в автомобиле ваз 2110, у колпачков отсутствуют упоры, и они просто возможно окажутся порванными.

В заключение добавим, что дальше вам нужно будет собрать головки блока, делается это довольно легко. Перед тем, как установить головки на блок цилиндров, поверните распределительный вал в положение ВМТ 1-го цилиндра, а поршни, поворачивая коленвалом, отведите несколько от ВМТ, чтоб при работе не погнулись клапаны. Дальше смажьте болты, головки блока, затяните их и точно установите фазы газораспределения.

Довольно нередко на седле клапана возникают различного рода трещинкы, достаточно приметные следы пригара или просто происходит обычное ослабление установки седла клапана. В таких случаях рекомендуется выполнить его подмену. Работы по подмене, непременно, могут быть выполнены на станции технического обслуживания автомобилей. Но стоит растрачивать средства и время? Ведь данная манипуляция не так непростая, чтоб не выполнить ее без помощи других в гаражных критериях.
Сперва нужно вытащить седло клапана. Вынимается данный элемент или по частям, но перед этим его следует специально повредить, или при помощи его вырезания на особом фрезеровочном станке.

Твердый (обычной) способ извлечения седла клапана , который стопроцентно износился и подлежит подмене. Данный метод осуществляется последующим образом. Сначала следует к седлу клапана, который износился, приварить старенькый. Дальше необходимо при помощи довольно сильных ударов, наносимых по стержню клапана, вышибить износившееся седло. После чего следует заняться удалением остатков выбитого седла, которые будут находиться в гнезде, и чисткой места, на которое будет установлена новенькая деталь. При помощи этого метода можно выполнить подмену клапана в критериях гаражного бокса своими руками без вербования автомастеров. Но необходимо подчеркнуть, что твердый метод извлечения седла клапана чреват появлением деформации или повреждением головки блока цилиндров. Таким макаром, перед внедрением этого обычного способа лучше взвесить все «за» и «против».

«Гуманный» способ извлечения седла клапана , который стал изношенным и подлежит подмене. Данный метод состоит в том, что изношенное седло клапана вырезается на фрезерном станке. Нужно держать в голове, что при выполнении данной процедуры фрезерная головка должна центрироваться только по направляющей втулке клапана. Кроме остального, при помощи такого же самого фрезерного станка можно выполнить обработку места посадки до требуемого размера, обусловленного размерами нового седла. Расточку следует создавать очень аккуратненько. Потом нужно удалить показавшуюся в зоне обработки фрезерным станком в процессе расточки стружку. Для удаления стружки нередко употребляется особая установка, созданная для промывки.

Для извлечения изношенного седла клапана идиентично нередко употребляются оба приведенных выше метода. После удаления изношенной детали самое время приступить к монтажу нового седла клапана. Установка новейшей детали может быть осуществлена при различной температуре. В текущее время автомобилисты, обычно, употребляют один из 3-х методов, позволяющих выполнить установка колец седла клапана в головку блока цилиндров.

• Метод 1-ый . Сначала необходимо запрессовать седло клапана в штатное место, которое находится на головке цилиндра. Температура в помещении при выполнении данной процедуры должны быть «комнатной». Данный метод не отличается надежностью, так как при прессовке головка блока цилиндров полностью может деформироваться. В данном случае ремонт востребует больше времени и средств.

• Метод 2-ой . Сначала следует разогреть головку блока цилиндров. Последующим шагом производится запрессовка седла клапана, имеющего комнатную температуру. Данный метод также не может похвастать особенной надежностью. Дело в том, что и в данном случае велик риск деформации головки блока цилиндров.

• Метод 3-ий . Сначала необходимо охладить кольцо седла, воспользовавшись водянистым азотом. Потом осуществляется установка в головку блока цилиндров. Процедура монтажа производится при комнатной температуре. Потом производится разогрев головки цилиндра, остывание кольца седла и, в конце концов, установка его в предусмотренное место. Данный метод является более хорошим, так как его выполнение не просит от автомобилиста практически никаких усилий. Не считая того, в итоге внедрения этого метода риск деформировать головку блока цилиндров становится наименьшим.

Седла клапанов двигателей после большого пробега автомашин семейства ВАЗ практически всегда оказываются изношенными. Уплотняющая фаска получает форму отличную от начальной (конической) и в то же время появляется сильная овальность седла из-за неравномерного износа. При перегреве головки блока появляется несоосность седел клапанов и направляющих втулок. Еще одной проблемой седел клапанов является появление раковин на фаске седла. Возникают они вследствие нарушения физических процессов сгорания топливной смеси.

Повреждения, износы и несоосность в седлах клапанов приводят к появлению дефектов в самих клапанах, что в результате ведет к негерметичности и ухудшению рабочих показателей мотора. Итогом таких проблем может быть возникновение более серьезных проблем. Поэтому при проведении капитального ремонта двигателя, седла клапанов всегда тщательно проверяются и ремонтируются.

Седла клапанов с вышеописанными дефектами ремонтируются фрезерованием, шлифованием и последующей притиркой. Фрезерования – это наиболее распространенный и простой способ ремонта изношенных седел. При таком ремонте используются фрезы с разными диаметрами и углами работы. Фрезы, работающие под углом 45°, подходят для фрезеровки седел большинства известных двигателей, среди которых и моторы ВАЗ. Реже встречаются такие клапана и седла, где для ремонта требуются фрезы с углом 30°. Фрезы, имеющие рабочий диапазон 15 — 40° и 55 — 70° используются в качестве вспомогательных инструментов для придания необходимого диаметра и ширины фаски седла.

Ввиду того, что далеко не для всех моторов известны необходимые размерные значения, то при практических действиях используются стандартные фрезы с рабочими углами 30°, 45° и 60°, которые позволяют восстановить традиционную форму седла клапана. Обычные фрезы изготавливаются из инструментальной стали в двух вариантах: для обработки седел, обладающих высокой твердостью и для обработки седел из «мягкого» металла.

При фрезеровании седла основной целью является возвращение соосности обрабатываемой поверхности седла с имеющимся отверстием в направляющей втулке клапана. Для выполнения этой фрезерной работы используются два типа пилотов (центрирующих стержней) и соединений фрез с ними.

Первый тип предусматривает крепление фрезы на самом пилоте. В этом случае диаметр пилота должен быть меньше на 0,01 – 0,03 мм от внутреннего диаметра направляющей втулки. Такая конструкция имеет и свой недостаток, который заключается в большом зазоре пилота в самой втулке. Причем зазор большой даже если втулка еще не сильно изношена. В итоге, после проведения фрезеровки таким способом седло может быть несоосно с втулкой. Указанным способом ремонта может пользоваться только высококвалифицированный механик, имеющий на вооружении большое количество пилотов разного диаметра.

Кроме того, некоторые механики для фрезерования используют резцовые головки, в которых вместо фрез применяется твердосплавный металлический резец. Наиболее удобными являются приспособления со специальным резцом, который может сразу сформировать все седло. Такие режущие приспособления выпускаются известными американскими фирмами MIRA и SUNNEN. Их основное преимущество заключается в наличии двух специальных опор у пилота. Одна опора идет на кронштейн приспособления, а вторая – на втулку. Такое инженерное решение в значительной степени улучшает качество обработки седла.

Технология механической обработки седла не очень сложная. Однако перед фрезерованием советуем заменить или хотя бы отремонтировать направляющую втулку клапана. В первую очередь седло обрабатывается под фаску клапана. Делается это до тех пор, пока фаска седла не обработается полностью. Затем обрабатываются конусы. Начинаем с конусов с меньшим углом, затем переходим к большим и делаем это до тех пор, пока ширина фаски не станет равная 2 мм для клапана впускного и 2,5 мм для клапана выпускного. Далее желательно отшлифовать рабочую фаску седла, чтобы там не осталось заусениц.

С фрезеровкой закончили, теперь необходимо притереть клапан. В данном случае притирка позволяет проконтролировать правильность фрезеровки седла. Притирка выполняется очень быстро, достаточно всего лишь нескольких секунд для получения ровных поверхностей на клапане и седле. В качестве притирочного материала советуем использовать корундовую абразивную пасту, имеющую зернистость в пределах 28 – 40 мкм. Или же специальный порошок с трансмиссионным маслом. Не советуем использовать для притирки алмазные пасты, так как внедряющиеся при этом твердые частички ускоряют износ фасок клапана и седла при дальнейшей эксплуатации двигателя. Притирка производится вращательными движения «вперед – назад» прижатого клапана к седлу. Во время притирки периодически поднимайте и опускайте клапан на седло. Это действие поможет вернуть притирочную пасту к фаске седла. Если в течение 1 – 2 минут у вас не получится нормальная поверхность фасок, значит нужно еще обработать седло. Советуем не злоупотреблять притиркой – длительные фрикционные действия деформируют фаски на клапане и седле. Кроме того, выполняя притирку, следует смотреть, чтобы паста не попала на направляющую втулку. Для этого нужно протирать седло ветошью, промывать клапан после притирки и не касаться стержня руками, если на них осталась абразивная паста. Если же притирочная паста все-таки попала вовнутрь втулки, то ее необходимо очень тщательно промыть.

Вне зависимости от того, каким способом вы производили ремонт фаски клапана и седла, обязательно произойдет уход клапана вверх, который будет равносилен удлинению стержня. Это в какой-то степени затруднит регулировку зазора клапанов в механизме, где есть цилиндрические толкатели и где зазор определяется высотой (толщиной) регулировочных шайб. В тех механизмах, где используются гидротолкатели, «удлинение» может вызвать появления «зависания». В связи с этим, если у вас наблюдается большой износ фасок на клапанах и седлах, рекомендуем при ремонте укоротить клапан на 0,2 – 0,4мм.

При выполнении ремонта фасок и седел не нужно стремиться к идеальной герметичности клапанов, так как после непродолжительной эксплуатации детали все равно притрутся друг к другу.

Видео: «Восстановление фаски седла клапана»

Клапаны выполняют функцию впуска воздушно-топливной смеси в двигатель и выпуска из него отработанных газов. Каждый цилиндр двигателя имеет, по крайней мере, два клапана – один впускной и один выпускной. Клапан состоит из стебля и головки. Стебель клапана, перемещаясь в направляющей втулке, производит впуск/выпуск топливной смеси/отработанных газов. Когда клапан закрывается, его головка «садится» на седло, и таким образом герметизирует камеру сгорания.

Направляющие втулки и сёдла клапанов обеспечивают качество работы самих клапанов. В процессе эксплуатации они терпят износ, из-за чего не могут обеспечить необходимых характеристик двигателя. В таком случае производят их ремонт или замену.

1. Как происходит выпрессовка старых втулок

Замена направляющих втулок клапанов – это неизбежный процесс, который необходимо периодически повторять, так как втулки во время эксплуатации изнашиваются. Перед заменой направляющих втулок необходимо извлечь клапаны и определить степень износа втулок, для чего существует два метода:

Непосредственный

Для этого используют микрометр и нутромер, которыми замеряют внутренний минимальный диаметр втулки и максимальный диаметр рабочей зоны стебля клапана. Разность этих значений составляет диаметральный зазор. Также стоит учесть конусный и бочкообразный износ стебля и изменения в диаметре втулки по высоте. Эти параметры и определяют степень износа направляющих втулок. Перед измерениями необходимо очистить все поверхности от грязи.

Косвенный

Для этого метода используют индикатор часового типа, у которого есть стойка. Если измеренный зазор будет больше, чем рекомендованный инструкцией, то все измерения необходимо повторить на новом клапане. Если при сравнении параметров с новым клапаном, зазор всё равно останется большим, то нужно проводить ремонт или замену втулок.

Многие производители автомобилей выпускают ремонтные клапаны с увеличенным диаметром, таким образом исключая необходимость замены направляющих втулок. Но, если ремонтных клапанов нет, износ направляющей втулки неравномерный или слишком большой, то придётся заменить втулки. Перед заменой на новые, старые втулки выпрессовуют.

Для выпрессовки старых втулок обычно применяют ударный метод, при чём головку цилиндра предварительно переворачивают. Понадобятся оправка и молоток (либо другой ударный инструмент).

Оправку из латуни или бронзы устанавливают со стороны седла, а потом по ней наносят удары при помощи молотка. Чтобы посадочное гнездо не повредилось, оправку выбирают ступенчатую, которая по меньшему диаметру входит во втулку на 30-40 мм с зазором, а по большему диаметру – вольно проходит через отверстие в головке цилиндров.

Когда производится выпрессовка втулок, головку цилиндра следует нагреть до +150 градусов Цельсия, чтобы натяг немного уменьшился. Нагревать лучше в электропечи, но на крайний случай, подойдёт и обычная электроплитка.

Если втулка крепко «засела» в гнезде, то её можно высверлить обычным станком для сверления. Ручную электродрель лучше не использовать, так как с большой долей вероятности посадочное гнездо повредиться или получится перекос. Втулку можно высверлить не полностью. При стенке с толщиной в 1 мм, остальную часть втулки очень просто выбить.

Поверхность гнезда после выпрессовки должна быть идеально гладкой, полностью чистой и не иметь царапин, шероховатостей и «черноты». Для этого её дополнительно обрабатывают.

2. Как измерить натяг втулки перед заменой

Новые втулки нельзя запрессовывать в головку цилиндров двигателя, если предварительно не измерить фактический натяг.

Натяг втулки – это превышение её диаметра над диаметром отверстия для запрессовки на небольшую величину. Установка втулок с натягом обеспечивает более надёжное и долговечное крепление.

Для измерения натяга втулки, нужно с высокой точностью определить диаметр гнезда для новой втулки и диаметр самой втулки. Диаметр втулки должен быть больше, чем диаметр гнезда на 0,03-0,05 мм.

Если гнездо «слабое» и натяг недостаточен, то необходимо будет использовать втулки большего диаметра. А если диаметр гнезда недостаточен, то увеличить его можно при помощи сверлильного станка. Для ремонтной втулки натяг должен быть больше, чем для новой, так как в старом гнезде поверхность уже была деформирована и понадобиться более надёжная установка.

3. Как запрессовать втулки клапанов

Перед тем, как запрессовать втулку рекомендуется обеспечить разную температуру деталей. Втулки нужно охладить до -150 градусов по Цельсию, а головку цилиндра – нагреть до температуры больше +50 градусов по Цельсию. Разность температур нужна, чтобы посадочное место в головке цилиндра перетерпело меньше повреждений и, чтобы уменьшить усилие, необходимое для запрессовки. Во время запрессовки новых втулок не лишним будет смазывание поверхностей трения жидким машинным маслом.

Иногда втулки запрессовывают без обеспечения разности в температуре, но это делать не рекомендуется, так как сплав при большом натяге перетерпит деформации, а реальный натяг уменьшиться. Позже, когда двигатель начнёт работать, посадка ослабиться и клапан будет перегреваться, что связано с неправильным отводом тепла от стержня клапана. Очень быстро втулка начнёт колебаться в гнезде, и ремонт придётся проводить заново.

Запрессовку делают тем же ударным методом, что и выпрессовку, используя оправку и молоток. Производить запрессовку нужно быстро, 2-мя-3-мя ударами по оправке молотком. Если у втулки тонкий поясок для посадки колпачка, оправку нельзя опирать на этот поясок, так как втулка поломается.

Когда втулки остынут после запрессовки, их отверстия калибруют алмазными развёртками (стальные развёртки подвержены быстрому износу), которые дадут необходимый размер отверстий. После обработки отверстий, следует проверить зазоры клапанов втулок. Для впускных они должны быть 0,02-0,04 мм , а для выпускных клапанов – 0,03-0,04 мм. Минимальные зазоры (особенно у выпускных клапанов) не нужны, потому что это спровоцирует заклинивание в их работе.

4. Ремонт сёдел клапанов

Совместная работа седла и клапана должна обеспечить полную герметичность двигателя на весь срок его эксплуатации. Для этого на седле делают специальную рабочую фаску, которая для нормального функционирования должна, с одной стороны, иметь минимальную ширину (чтобы обеспечить герметичность важна не площадь контактирующих поверхностей, а давление в сопряжении). Но, с другой стороны, по ней отводится большая часть теплоты от клапана, а потому она должна быть как можно шире.

Так что при ремонте сёдел стоит учитывать рекомендации производителя (руководство по эксплуатации автотранспортного средства), чтобы подобрать оптимальные параметры для сёдел. Помимо рабочей, на сёдлах также имеются вспомогательные фаски, которые нужны, чтобы обеспечить нужный диаметр и ширину рабочей фаски.

Во время эксплуатации, поверхность сёдел изнашивается и теряет нужную форму. Из-за этого во время перегрева двигателя на них появляются прогары и раковины. Так что периодически приходится производить ремонт или замену сёдел клапанов.

Главная задача, когда производится ремонт седел клапанов или замена седел – это добиться нужной соосности отверстия втулки и рабочей фаски, а также создать определённый профиль седла, который рекомендован производителем.

Перед тем как ремонтировать седло, нужно произвести восстановление направляющей втулки и ни в коем случае не наоборот. Если эту последовательность нарушить, то будет очень сложно добиться герметичности.

Для восстановления, сёдла обрабатывают при помощи разных инструментов. Обычно, для этого используют угловые ручные фрезы с креплением пожёстче на направляющем стержне. Эти фрезы могут изготавливать с твердосплавными пластинами или из инструментальной стали с углами на вершине 30, 45, 60 градусов.

Но если у инструмента изношены детали, то будут наблюдаться люфты направляющего стержня. Из-за этого будет тяжело добиться нужной соосности втулки и седла, так что перед ремонтом сёдел следует заменить детали фрезы на новые.

При обработке седла в нём формируют определённый профиль: уплотнительную фаску и ещё две, примыкающих к ней фаски. У большего количества двигателей фаска имеет угол в 45 градусов, и ширину 1,5 миллиметра. У примыкающих фасок углы достигают 60 и 30 градусов.

Обработку уплотнительной рабочей фаски нужно вести, пока не получиться полностью ровная поверхность.

5. Окончательный этап: притирка клапанов

Притирка клапанов – это последний этап обработки седла и стыка клапана.

Если поверхности седла и фаски обработаны точно, то притирка не требуется, и она даже вредна, поэтому при профессиональном ремонте притирку клапанов не делают. Но если детали были обработаны вручную и их поверхность получилась не идеальной, то притирку клапанов выполнить необходимо.

Главное, что следует приобрести перед притиркой клапанов – притирочная паста , которая исполняет функцию мелкой шкурки. Притирочная паста бывает крупнозернистой (используется для первоначальной обработки) и мелкозернистой (используется для окончательной обработки). Во время притирки её наносят на сёдла и кромки клапанов.

Притирку клапанов выполняют при помощи дрели, отвёртки или с использованием специальных инструментов для притирки. Для этого поверхности смазывают притирочной пастой, вставляют клапан в гнездо и крепят к нему выбранный инструмент, после чего начинают вращать по окружности. После окончания процесса остатки пасты и частицы металла стирают влажной салфеткой.

Для контроля качества выполненной притирки, следует обратить внимание на поверхность фасок и клапана. Если на них образовалась замкнутая блестящая дорожка шириной 2-3 миллиметра, значит процесс притирки завершён, и всё было сделано правильно.

Подписывайтесь на наши ленты в