Відновлення зношених сідел клапанів
Наполегливо попереджаємо: не довіряйте народним умільцям, які, почувши про ремонт клапанного механізму двигуна, однозначно реагують: "Немає проблем! Ми в момент притрімо, і порядок!" і дрібною риссю вирушають за абразивним порошком, причому добувають його, як правило, не в магазині (грошей шкода), а в захисному кожусі електроточила - там його повно, і все задарма.
Справа дійшла до того, що у продажу стали з'являтися книжки з ремонту автомобілів, в яких немає жодного слова про відновлення форми фасок сідел клапанів, зате багато всякого написано про притирання як засіб серйозного ремонту. Якщо слідувати цій логіці, то рок-н-рол цілком може вважатися найкращим засобом від застуди.
Адже клапанний механізм - один з найбільш відповідальних вузлів двигуна, і працювати йому доводиться ой-ой-ой як! Воно і зрозуміло - колінчастий вал може розвивати понад 6000 об/хв. Важко наочно уявити 200 переміщень поршня на секунду.
Не легше уявити, як може кожен клапан встигнути 50 разів на секунду відкритися і стільки ж - закритися. А якщо ще згадати, що при цьому температура спалюючої суміші досягає 2300-2500 ° С, а самі клапани, наприклад, випускні, нагріваються до 600-800 ° С, то стане зрозуміло наскільки їм "спокійно і затишно" на робочому місці.
Погодьтеся, що хоча сідла і самі клапани виготовляються з легованих металів, в таких умовах дуже непросто забезпечити герметичність камери згоряння.
Природно, клапани, сідла та напрямні втулки схильні до зносу. Перелічимо основні несправності клапана та пов'язаних з ним деталей: - обгорання привалочної поверхні клапана та сідла з утворенням раковин; - короблення, або навіть тріщини тарілки клапана і сідла; - механічне пошкодження сідла несправним клапаном.
Перераховані дефекти часто пов'язані із застосуванням позаштатного палива та свічок, неправильним регулюванням системи запалення та приводу клапанного механізму.
Саме сумою всіх причин пояснюється той факт, що клапанний механізм часто виходить і виходитиме з ладу. Якщо ці пошкодження незначні, можна порівняно успішно боротися з допомогою "притирання".
У тому ж випадку, якщо в результаті зносу або через несправність порушується геометрія сідла клапана і направляючої втулки, притирання нічого хорошого не доб'єшся. Тут клапану ваші притирання, як, вибачте, мертвому припарку, тут потрібно значно серйозніший ремонт.
Щоб стало ясно, наскільки серйозним має бути ремонт, зупинимося хоча б на тому, яку форму мають сідла клапанів і чим обумовлений вибір саме такого конструкторського рішення для цієї важливої деталі двигуна.
Вся справа в тому, що до конструкції сідла пред'являються різні та часто взаємовиключні вимоги, такі як жароміцність, зносостійкість, надійність ущільнення пари "сідло-клапан" та ін.
Слід також відзначити той важливий факт, що форма поверхні сідла клапана впливає на процес наповнення та очищення циліндра двигуна.
Почнемо із головного. Перше, що вимагається від поєднання "сідло-клапан", - забезпечення герметичності протягом усього терміну служби двигуна. На сідлі для цього виконується спеціальна фаска, яка називається робочою (див. рисунок).
Щоб нормально функціонувати, їй необхідно мати мінімальну ширину, т.к. для забезпечення герметичності важлива не стільки площа контактуючих поверхонь, скільки необхідний питомий тиск у поєднанні.
З іншого боку, по цій фасці відводиться значна частина тепла від самогоклапана, а значить, вона повинна бути якомога ширшою. Для примирення цих протиріч необхідно, щоб на практиці ширина робочої фаски сідла становила 1,2 -1,6 мм у впускних і 1,5 - 2,0 мм у випускних сідел, а її кут у більшості випадків становив 45 °. Також має значення її розташування щодо робочої фаски тарілки клапана: місце контакту має припадати на її середину. У цьому випадку тарілка клапана відчуватиме мінімальні деформації та температурну напругу.
Тепер про додаткові фаски сідла: навіщо вони потрібні? Їхня основна роль - формування газових потоків, що надходять у циліндр і виходять із нього. Адже швидкість цих потоків у колекторах головки блоку може сягати 60-100 м/сек різних режимах роботи, і за їх проходження через найвужчу частину, тобто. перетин "клапан-сідло", виникають значні завихрення робочої суміші (повітря в дизелях) та потоку відпрацьованих газів.
Допоміжні зовнішня та внутрішня фаски зменшують ці завихрення та сприяють зниженню аеродинамічного опору в перерізі "сідло-клапан". В результаті досягаються найкраще наповнення та очищення циліндрів двигуна, особливо на великих обертах. Бачите, як усе продумано! Конструктори старалися, розраховували форму сідла та фаски, все, що можна, врахували, що не можна врахувати – передбачили. А ви - "притирання, притирання"!
Неважко передбачити, що кустарні, примітивні методи ремонту нічого хорошого не приведуть. При ремонті такої складної деталі важливим є не лише дотримання загального принципу дії, але й висока точність обробки, яка досяжна лише за допомогою якісного сучасного інструменту та при скрупульозному дотриманні технології.
На Заході це давно зрозуміли і саме тому там капітально відремонтовані мотори маютьтакий самий ресурс, як нові. А в нас, якщо вдається досягти 70% ресурсу, вже вважається, що роботу зроблено на совість. І в цьому не в останню чергу винні прихильники "дідівських" методів ремонту автомобілів.
Ніхто не сперечається, діди дурнями не були, але ж і машини, з якими їм доводилося мати справу, були не пара нинішнім.
На прикладі дизельного двигуна Mercedes ОМ 615 на малюнках показано процес відновлення зношених сідел клапанів за допомогою американського інструменту Neway.
