Відновлення (ремонт) сідел клапанів

У тих, що працювали тривалий час двигунів будь-якого транспортного засобу, клапани яких багаторазово піддавалися притиранню,, робочі фаски сідел клапанів можуть бути правильної форми, але сильно збільшені по ширині. А нормальна робоча ширина фаски сідла повинна складати 1 — 1,5 мм., не більше. Чому, я поясню нижче. У цій статті ми розглянемо як і за допомогою чого відновити правильну ширину фаски сідла, і взагалі правильну геометрію сідел клапанів.

Чому треба відновлювати сідла клапанів

Коли нормальна робоча ширина фаски стає більше 1-1,5 мм., збільшується площа металевого контакту між тарілкою клапана і сідлом, і здавалося б можна чекати збільшення герметичності і посилення охолодження тарілки клапана. Проте практика експлуатації багатьох двигунів показала, що при збільшенні ширини фаски сідла, нормальна робота двигуна порушується досить швидко, після короткого пробігу.

А вся річ у тому, що при збільшенні ширини фаски, наприклад хоч би до двох міліметрів, площа зіткнення тарілки клапана з сідлом збільшується удвічі, і означає удвічі зменшується створюваний клапанною пружиною тиск клапана, на одиницю площі. На додаток клапанні пружини отже ослаблені від тривалої роботи (втома металу) і нагріву.

У результаті, перший час після притирання клапанів, двигун працює начебто цілком нормально, але досить швидко, від зменшення тиску пружин на одиницю площі, клапан починає підгорати (особливо випускний) і дуже швидко втрачати свою герметичність.

Інструмент для відновлення сідел клапанів

Щоб відновити нормальний тиск тарілки клапана на одиницю площі сідла, установка посилених пружин даремна, до того ж це може сильно скоротити ресурс газорозподільного механізму, який розрахований на менші навантаження. Тому нормальний тиск тарілки клапана на одиницю площі сідла, а отже і герметичність, відновлюють зменшенням ширини фаски сідла, до необхідної величини, за допомогою спеціального інструменту — конічних фрез.

Фрези виготовляють декілька фірм, але найбільш популярні у нас, це набори фірм MIRA, SUNNEN, NEWAY. Причому ці фірми роблять фрези з різними кутами: 15°, 20°, 30°, 45°, 60°, 70°, 75°, 80°, які багатьом можуть і не знадобитися, оскільки кутів нарізки, а отже і фрез, для відновлення сідел одного якого те поширеного двигуна, знадобиться всього три. Якщо звичайно ви не займаєтеся відновленням сідел абсолютно усіх моторів.

Але слід врахувати, що якісні набори фрез зарубіжних фірм, наприклад відомою NEWAY, можуть коштувати 350$ і вище (ціна залежить від кількості фрез). І якщо ви не збираєтеся займатися відновленням сідел клапанів професійно, тобто сенс пошукати у продажу менш дорогі вітчизняні набори, які іноді попадаються цілком нормальної якості (ножі фрез зроблені з твердого сплаву).

Кути фасок ремонтованого двигуна, слід обов'язково уточнити, перед придбанням набору фрез, оскільки на різних моторах ці кути можуть бути різними. На деяких двигунах (як на рис 1 нижче) кут верхньої фаски може бути 15 градусів, робочою 45, а кут нижньої фаски може бути 60 градусів.

А на деяких моторах (як на рис 2) кут верхньої фаски може бути в 75°, робочої фаски теж в 45°, а кут нижньої фаски може бути всього 15°. На деяких двигунах можуть бути і інші кути.

Тому перш ніж купувати для свого двигуна набір з трьох фрез, уточните спочатку кути фасок сідел вашого мотора, що б не купити набір фрез з непотрібними кутами.

А бувають мотори, на яких сідла (кути їх фасок) впускних клапанів, відрізняються кутами фасок від випускних клапанів, це наочно видно на малюнку 2 — 62. І в такій ситуації знадобиться вже набір не з трьох фрез, а з чотирьох або п'яти. Усі ці нюанси треба знати, перш ніж придбавати певний набір фрез.

Але ті майстри, хто займається відновленням сідел різних моторів професійно, зазвичай придбавають дорожчі набори, з фрезами різних кутів, описаними вище в тексті (від 15° до 80°). У кожному наборі також є присутнім направляючий пілот (сталевий стержень, показаний на фото), який вставляється в направляючу втулку клапана і забезпечує правильне положення фрези, відносно відновлюваного сідла.

Так само слід врахувати, що фрези відрізняються не лише кутами різальних різців, але і своїми розмірами (для кожного розміру свій номер). Наприклад фрези з номерами від 100 до 150, призначені для сідел моторів невеликих робочих об'ємів, з діаметром сідел клапанів від 16 до 35 мм.

Ну а фрези з номерами від 200 до 699 призначені для моторів більшої кубатури, з діаметром сідел від 28 до 72 мм. І це потрібно враховувати при купівлі набору фрез.

Практика ремонту (відновлення) сідел клапанів

Перш ніж починати обробку сідел клапанів за допомогою вищеописаного інструменту, слід поміняти направляючі втулки клапанів, оскільки до моменту зносу і ремонту сідел, ці втулки напевно зношені. А вони мають бути ідеальні, оскільки направляючий стержень (пілот, показаний на фото трохи вище) фрези, вставляється у втулку з мінімальним проміжком в декілька сотих міліметра. Цей мінімальний проміжок і забезпечує точність установки різального інструменту (фрези), відносно сідла.

І якщо втулка клапанів зношена, то навіть конічний пілот, (з невеликим конусом) може перекосити в направляючій втулці, оскільки її зношений отвір має не круг, а овал. У результаті фреза зніматиме метал з поверхні сідла з перекосом, і такий ремонт вже не вважатиметься ремонтом, а просто псуванням деталей. Як і за допомогою якого пристосування замінити в голівці втулки клапанів, можна почитати ось тут.

Деякі майстри починають обробку спочатку верхньої фаски в 15 (див. малюнок 1), потім обробляють нижню фаску в 60°, ну а в останню чергу обробляють робочу фаску в 45°.

Рис.2 Послідовність обробки сідел клапанів. а — клапан втоплений в зношеному гнізді, би — обробка робочої фаски сідла, в— обробка верхньої фаски сідла, г — обробка нижньої фаски сідла, д — сідло клапана після обробки, 1 — клапан, 2 — гніздо, 3 — втулка напрямної, 4 — фреза під 45 градусів, 5 — фреза під 75 градусів, 6 — фреза під 15 градусів, 7 — робоча фаска клапана, 8 — робоча фаска гнізда.

Інші майстри розпочинають обробку другим способом (зняття металу) поверхні сідла з робочої фаски з кутом в 45 (як на мал. 2, б), потім обробляють верхню фаску в 75 (як на мал. 2, в), ну а в останню чергу обробляють нижню фаску в 15 (мал. 2, г). При обробки верхньої і нижньої фаски, забезпечується ширина робочої фаски в 1 — 1,5 мм.

Я вважаю, що другим способом легше і точніше добитися ширини робочої фаски в 1-15 мм, оскільки помалу обробляючи верхню фаску і помалу нижню (при вже готовій робочій фаске), легше вийти на ширину робочої фаски в 1 — 1,5 мм (зазвичай повністю хапає трьох — п'яти оборотів фрез, більше і не потрібно).

Тим паче, що при такому способі, якщо при обробці верхньої і нижньої фасок, робоча фаска стане вже 1 мм, то завжди є можливість пройтися фрезою для робочої фаски в 45° і добитися необхідної ширини робочої фаски в 1 — 1,5 мм. Але все таки завжди слід старатися все зробити за один раз і зняти з поверхні сідла якомога менше металу.

Другий спосіб послідовності обробки сідел, я вважаю правильніше і легше за перший спосіб. Але ця моя думка, і це не означає, що так повинні робити все. Може кому те підійде перший спосіб.

Після обробки трьох фасок сідла і отримання ширини робочої фаски 1 мм — для малокубатурных моторів, і 1,5 мм — для двигунів більшої кубатури, клапана бажано притерти, якщо їх тарілки не зношені, як на малюнку 3, би. Якщо виявлений знос клапана як на цьому малюнку, то притирання клапанів не допоможе, і такі клапана слід замінити новими.

Якщо ж тарілка клапанів має нормальну форму як на малюнку 3, а, те клапана залишаємо на двигуні і усього лише треба зробити їх притирання до відновлених сідел.

До речі, клапана слід замінити, якщо їх стержень зношений нерівномірно по висоті (перевіряється мікрометром), або якщо стержень має підвищений проміжок, відносно отвору направляючої втулки (можна утолщить стержень клапана за допомогою хромування, якщо у вас мотор рідкісний, і нові клапана проблематично купити).

При заміні втулки і навпаки зниженому проміжку стержня клапана, відносно отвору втулки, цей отвір просто розгортається розгорткою, до отримання необхідного проміжку, між стержнем клапана і отвором втулки. Величину правильного проміжку слід уточнити в мануалові конкретного двигуна.

Сподіваюся ця стаття допоможе ремонтникам новачкам, правильно відновити геометрію (кути) сідел клапанів своїми руками, адже за наявності необхідного інструменту і знань, все можна зробити досить швидко, навіть швидше, ніж поїздка в автосервіс; удачі всім.