Как подобрать седло клапана

Седла клапанов отвечают за три основных функции: обеспечивают герметичность в закрытом положении, обеспечение оптимального воздушного потока, когда клапан открывается, и для передачи тепла от клапана к головке, когда клапан закрыт. Седла клапанов должны быть достаточно твердыми, чтобы выполнять основные функции достаточно длительный период, достаточно мягкими, чтобы предотвратить повреждение клапана, и иметь достаточную теплопроводность для отвода тепла от клапана.
Расположение и высота седла клапанов в головке блока цилиндров является определяющим фактором для достижения правильной согласованной работы всех цилиндров.

Давайте разберемся на бумаге в чем минусы разной высоты посадки клапанов в их седлах. Допустим вы считаете, что степень сжатия вашего двигателя составляет 11.25:1, но на самом деле из-за разности посадки клапанов изменился объем камеры сгорания и теперь степень сжатия может быть в пределах от 11.15:1-11.37:1. На практики такая разность в камере сгорания плохо сказывается на производительности двигателя, разное наполнение горючей смесью, сильно проточенные в результате ремонта седла просаживают клапан очень глубоко и это приводит к ухудшению продувки. Если седла уже на раз протачивались и клапан глубоко располагается относительно камеры сгорания, об этом я немного писал в предыдущей статье Дефектовка клапанов, лучше заменить седло, но есть вариант переточить его под больший диаметр клапана, это позволит вернуть исходное положение, но соответственно появляется необходимость в подходящем клапане. Тут уже можно использовать специальные тюнинг клапаны, в продаже можно найти высоко производительные и имеющие специальные напыления, о таких клапанах я напишу в следящей статье. Обдумывая замену седла можно присмотреться к разным материалам, в зависимости от ваших целей. Седла изготавливаются из бериллия, меди, чугуна, стеллита, хрома, сплавов никеля, кобальта, и порошковый металл.

Как извлечь седло клапана

Много разговоров в сети как это делать и способов не меньше. Приведу пример как быстро и качественно, без повреждения головки вынуть седло клапана и для этого понадобится старый клапан и сварочный аппарат.

Глядя на картинку все становится понятным.

Берем старый клапан и протачиваем его тарелку до внутреннего диаметра седла, вставляем его в направляющую и утапливаем почти до самого края седла, не доходя примерно 2-3 мм. Заклеиваем каналы охлаждения с боков головки если таковые имеются, устанавливаем головку горизонтально камерами сгорания вверх и наливаем холодную воду в рубашку охлаждения. Это следует сделать обязательно потому что мы будем пользоваться сваркой и это неизбежно будет нагревать камеру сгорания что может привести к ее деформации. Прихватываем в нескольких местах вставленный клапан. Нет необходимости капитально сваривать детали, это только увеличит вероятность деформации и потом сложнее будет отделить наш проточенный клапан, который пригодится для следующего седла. И так клапан приварен и остается только выбить его молотком с обратной стороны после того как все остынет, кто боится слова «молоток», могут плавно выпрессовать нехитрыми приспособлениями. Если седла изготовлены из сплава, например бериллий-медь, то сварка становится мало вероятна. В таком случае чтобы не утруждаться вытачиванием седла на станке, что не всегда доступно, можно нарезать резьбу на седле большим метчиком и также нарезать резьбу на подходящей толстостенной трубе заблаговременно приварив к ней клапан в районе резьбы и таким же образом выбить.

Установка седла клапана

Натяг седел клапанов. Для установки в алюминиевые головки блока цилиндров, натяг (разница в диаметрах) должен быть в следующем диапазоне:

Чугунные/порошковые 0.08-0.12 мм

Установка седла намного проще чем его демонтаж, изготавливается подходящая оправка по диаметру седла, направляющей для центровки, послужит так же старый клапан, головка блока предварительно очищается и нагревается до 80-90 градусов, в несколько движений молотком быстро запрессовывается седло.

Разберемся какие седла с какими клапанами используются и для чего это нужно.

Бериллий-медь, рекомендуется к использованию с титановыми клапанами. Этот сплав седла около 98% меди обеспечивает достойный уровень теплообмена, обладает высоким сопротивлением усталости и износу при высоких температурах. Бериллий медь обеспечивает лучшую тепло передачу, чем, скажем, бронзы или железа. Недавно был разработан медно-никелевый сплав, возможно даже лучше, чем бериллий-медь. Это было сделано во многом из-за токсичности бериллия во время его обработки.
Титановые клапаны, хотя и легче по весу, но имеют тенденцию к сильному нагреванию, поэтому возникает необходимость в седле способного быстро отводить тепло.
Твердые сплавы как стеллит, хром подходят для большинства случаев, но это не лучший вариант для высоко форсированного мотора. Хоть эти сплавы как- то и адаптируются производителями по теплопроводности всё же возникает сложность в их обработке.

Видео:Как ПРАВИЛЬНО шарошить седла клапановСкачать

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.

Видео:как прирезать или прошарошить седло клапанаСкачать

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.

» alt=»»>
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.
» alt=»»>
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.

Видео:Притирка клапанов, прирезка сёдел - ЧТО, ЗАЧЕМ и ПОЧЕМУ? (10 минут ликбеза 😈)Скачать

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.
» alt=»»>
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.

Видео:Выбор инструмента для ремонта сёдел клапанов. Прирезка сёдел клапанов ГБЦ.Скачать

Из какого металла делают седла клапанов. Ремонтируем своими руками седла клапанов

1200 руб. за фотоотчёт

Платим за фотоотчёты по ремонту авто. Заработок от 10 000 руб/мес.
Пишите:

Седло клапана – важная деталь конструкции головки блока цилиндров, в этом можно легко удостовериться, рассмотрев работу клапана и его составляющих.

Читайте также: Крышка радиатора имеет клапан

Самая важная функция, которую выполняет седло – это образование прочного сжатия между собой и клапаном. Благодаря этому происходит минимизация утечки газов из камеры сгорания; хороший тепловой контакта клапана с седлом являются необходимыми условиями для этого.

Другими словами, плотность прилегания между деталями позволяет отводить тепло от тарелки с максимальной эффективностью, передавая тепло от клапана через седло в ГБЦ, которая в свою очередь охлаждается жидкостью. В процессе работы двигателя, фаски и сёдла изнашиваются, что приводит к дефекту седел клапанов. При разгерметизации происходит нарушение порядка теплоотдачи тарелки и седла, что провоцирует дефекты и разрушение деталей.

При таких условиях вопрос сохранности герметичности соединения встает на первый план. Достигнуть этого можно в основном лишь при помощи формирования необходимого профиля для седла и фаски клапана, что позволит сбалансировать износ поверхностей деталей.

Видео:Прирезка Седла Клапана Самый Лучший СпособСкачать

Причины и признаки замены седла клапана ВАЗ

Приступая к проверке, необходимо старательно очистить сёдла и камеры сгорания двигателя, иногда под нагаром обнаруживаются еле заметные трещины. Испорченные и «проблемные» поверхности камер, как правило, отличаются от других камер по цвету. Наличие тех или иных типов дефектов определит необходимость и вариант ремонта сёдел клапанов. Основанием для замены может быть:

1. Износ — главная причина замены сёдел клапанов. Проводя зенкование седла клапана, может обнаружится, что нет возможности для доводки, и дальнейшая регулировка седла клапана невозможна, так как клапан садится очень глубоко.
2. Как продолжение первой причины, замена нужна, если седла и/или клапанапрогорели.
3. Когда при осмотре выявлена коррозия по наружному диаметру — из-за нее ослабляется посадка седла.
4. Наличие трещин и сколов в седле клапана.
5. Замена сёдел клапанов производится, если нужна модернизация ГБЦ с заменой клапанов на увеличенные. Как следствие, возникает нужда в увеличении диаметра сёдел.

Советы по замене седел клапанов ВАЗ

Перед началом работ необходимо убедится в необходимости замены седел. Стоит помнить, что это достаточно сложный процесс, требующий специального инструмента, навыков выполнения подобных операций и твердых знаний.

Для начала проверяем ГБЦ на герметичность (опрессовка), т.е. на наличие малозаметных трещин рубашки. В случае обнаружения трещин, их необходимо заделать сваркой и лишь потом приступать к расточке сёдел.

Для удаления старых сёдел с посадочных мест лучше воспользоваться станочным оборудованием, растачивая его до момента, пока не останется тонкое кольцо, которое провернется в гнезде. Похожего результата можно добиться при помощи фрезы насаженной на обычную дрель. В данном случае работы необходимо выполнять аккуратно, чтобы не повредить посадочное место.

При монтаже новых сёдел следует учесть, что их установка производится с натягом; обеспечение гарантированного натяга должно составить от 0,1 до 0,15 мм по наружному диаметру. Разница температур рабочих поверхностей должна достигать минимум 180 С°. Для этого поверхность ГБЦ нагревают на 180-200 С°, а сёдла охлаждают в жидком азоте.

Для осуществления замены седла клапана понадобится:

• печка;
• шарошки для сёдел клапанов;
• холодильная камера;
• штангенциркуль;
• молоток и запрессовка для сёдел;
• новые сёдла клапанов.

Снимаем ГБЦ, моем, проверяем, подготавливаем необходимые инструменты.

Статья о замене клапанов ГБЦ — краткие сведения о клапанах, процесс замены и притирки изделий к седлу. В конце статьи — видео о замене и притирке клапанов ГБЦ.

Видео:Правильная прирезка подрезка седла клапана шарошки зенкеры алмазные шарошки ремонт ГБЦСкачать

Видео: «Восстановление фаски седла клапана»

Шарошки для ремонта седел клапанов являются необходимостью при работе с этим механизмом, потому что более удобного и точного инструмента не найти. Единственной альтернативой могут служить зенковки. Обо всем этом и о самом процессе ремонта мы поговорим в статье.

Несмотря на высокие требования к этим двигателям, предотвращается «микросварка» седла с клапаном. Эта комбинация материалов характеризуется очень высокой износостойкостью, которая поддерживается даже при высоких температурах. Также возможно использование в мощных бензиновых и дизельных двигателях.

Это седло седла клапана имеет закаленную мартенситную композицию с четко выраженной карбидной сетью и отлично адаптируется к усилию. Таким образом, седло седла клапана имеет хорошую износостойкость и высокую термостойкость. Это высоколегированный материал с четко определенной замкнутой сетью смешанных и специальных карбидов в мартенситной матрице и хорошо распределенными процентами твердой смазки. Он также известен как штепсельная вилка, герметизируя цилиндр, а вместе с поршневой головкой образует камеру сгорания, что является ее основной функцией.

Видео:Замена седла клапана гаражным способом.Скачать

Краткие сведения

Клапаны имеют простую конструкцию и отличаются высокой износостойкостью. Последнее обусловлено материалом изготовления, который должен выдерживать повышенные нагрузки.

Сам клапан состоит из нескольких участков:

• тарелки (нижняя расширенная часть детали);
• стержня (верхняя узкая часть детали, идущая от тарелки кверху);
• фаски (место прилегания тарелки к блоку цилиндров);
• кромки тарелки;
• торца стержня (верхняя его часть, расположенная над выточкой);
• выточки под сухари (небольшая канавка под торцом).

Место контакта тарелки и головки блока цилиндров называют седлом. Оно изготавливается из стали или чугуна и запрессовывается в ГБЦ.

По своему назначению клапаны бывают двух видов:

Впускной

Отвечает за подачу топливовоздушной смеси в цилиндро-поршневую систему. Имеют цельный стержень и, обычно, тарелку большего диаметра для улучшения рабочих свойств.

Выпускной

Отвечает за отвод отработанных газов в процессе работы ДВС. Стержень этого типа клапанов изготавливается полым; внутрь его помещается натрий. Такая конструкция позволяет охлаждать выпускной клапан, так как он подвержен более высокому нагреву, чем впускной. Для его производства обязательно используется жаростойкий металл.

Почему же возникает необходимость замены клапанов?

При обычных условиях эксплуатации клапаны могут подлежать замене по причине износа. Происходит это примерно через 300 тысяч км пробега.

Причин, послуживших необходимости внеплановой замены, обычно две: прогорание и деформация.

Преждевременное прогорание может случиться из-за:

• постоянная езды на максимально возможных оборотах и, как следствие, детонирующий двигатель;
• частой заправки низкокачественным горючим;
• неправильно отрегулированного зазора (зазор слишком маленький и теплоотвод нарушен);
• неподходящего калильного числа свечей зажигания, и пр.

Деформируется клапан при обрыве цепи ГРМ или в том случае, когда она перемещается на несколько звеньев (такое случается при плохом натяжении). В результате стержень прогибается, что приводит к неплотному прилеганию тарелки к седлу.

Видео:Правильная запрессовка замена седла клапана инструменты оправки нюансы ремонт ГБЦ пример Mercedes2,9Скачать

Редукционные клапаны

Редукционный клапан относится к клапанам регулирования давления. Он устанавливается в гидросистему для поддержания давления в линии на более низком уровне, чем в основной линии. Иными словами, можно сказать, что редукционный клапан поддерживает давление на постоянном уровне «после себя», имея на входе более высокий уровень давления. Самым распространённым применением является поддержание давления в линии управления распределителями. Редукционные клапаны могут быть установлены в линиях питания гидродвигателей для ограничения в них давления и, как следствие, ограничения создаваемого двигателем усилия.
Согласно ГОСТ 2.781-96 редукционные клапаны на схемах обозначаются как показано на рисунке 11.

Схематично устройство редукционного клапана прямого действия изображено на рисунке 12. В корпусе 1 установлен конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. При давлении в линии А ниже настройки редукционного клапана рабочая жидкость беспрепятственно перетекает в линию А. После того, как усилие, создаваемое давлением на запорном элементе в линии А превысит усилие, создаваемое пружиной, запорный элемент смещаясь влево, перекроет ток рабочей жидкости из линии Р в А. При этом происходит дросселирование (понижение давления) жидкости на рабочей кромке, вызывая снижение давления в линии А, уравновешивая клапан в некотором положении. Для стабильного поддержания давления редукционным клапаном, полость пружины должна сообщаться с баком. Если в полости пружины создавать некоторое давление, то значение давления, поддерживаемое в линии А, будет увеличиваться прямопропорционально давлению в полости пружины. В этом случае речь идет о редукционном клапане с внешним управлением, а давление в полости пружины называют давлением управления.

Редукционные клапаны седельного типа (см. рис.12) обладают высокой скоростью срабатывания, что может привести к частым и сильным колебаниям давления. Для снижения колебаний давления применяют клапаны золотникового типа. Они обеспечивают более плавную характеристику без забросов давления, но не герметичны и имеют перетечку рабочей жидкости по зазору золотника. Редукционный клапан золотникового типа в рабочем положении показан на рисунке 13.

Для сохранения герметичности и обеспечения плавной характеристики применяются редукционные клапаны непрямого (двуступенчатого) действия. Устройство такого клапана показано на рисунке 14. К корпусу 1 пружиной 9 прижат основной запорный элемент 2. В запорном элементе имеется дроссельное отверстие 3. Рабочую полость А от линии слива Т отделяет пилотный клапан с запорным элементом 4, поджатым к седлу пружиной 5. Механизм регулировки поджатия пружины состоит из регулировочного винта 7 с контргайкой 10, опоры 6 и уплотнения 8.

Работа клапана происходит следующим образом: при давлении в линии А ниже настройки срабатывания клапана, уровни давлений в рабочей полости и линии А одинаковы, основной запорный элемент прижат к корпусу пружиной 9. При достижении давлением значения настройки пилотного клапана, последний открывается, и рабочая жидкость проходя через дроссельное отверстие 3 устремляется в линию Т. При этом создается перепад давлений между линией А и рабочей полостью, воздействующий на запорный элемент 2 и преодолевающий усилие пружины 9, смещает запорный элемент 2 вверх, что приводит к уменьшению проходного сечения (седло-клапан), снижению давления в линии А и уравновешиванию клапана в некотором положении, обеспечивающем заданное давление в линии А.

При понижении давления в линии А клапан под воздействием пружины опускается, увеличивая проходное сечение седло-клапан, что приводит к увеличению давления в линии А и уравновешиванию клапана в новом положении.

Еще одной разновидностью редукционного клапана можно считать редукционно-предохранительный или трехходовой редукционный клапан. Его обозначение на принципиальных гидравлических схемах показано на рис. 15.

Принцип работы редукционно-предохранительного клапана показан на рисунке 16. В корпусе 1 установлены основные элементы: пружина 3 и золотник 2. Пока давление в линии А ниже чем в питающей линии Р клапан 2 находится в правом положении и свободно пропускает жидкость из линии Р в линию А. (см. рис. 16А). При повышении давления в линии Р выше настройки пружины 3, золотник 2 смещается влево и начинает дросселировать жидкость прикрывая окно линии P (см. рис. 16Б), вплоть до полного закрытия (рис. 16В). Если при полном закрытии давление в линии А продолжает расти, то золотник смещается еще левее, приоткрывает окно линии Т и начинает сбрасывать жидкость из линии А в слив (см. рис 16Г)

Обратные клапаны

Обратные клапаны относятся к клапанам управления расходом. Основным их назначением является пропускание потока рабочей жидкости в прямом и блокирование в обратном направлениях. Конструктивно обратные клапаны схожи с предохранительными, но не имеют механизма регулировки сжатия пружины, а часто и самой пружины.
Согласно ГОСТ 2.781-96 обратные клапаны на схемах обозначаются как показано на рис. 17.

Устройство простейшего обратного клапана соответствует показанному на рис.1а. Где жидкость имеет возможность проходить от линии P к линии Т, преодолев сопротивление пружины, которое эквивалентно значению из диапазона от 0,02 до 1МПа. При этом в обратном направлении жидкость пройти не может. Также распространены конструкции обратных клапанов без пружины.

Читайте также: Advance клапан что это

Часто при проектировании гидросистемы появляется необходимость в применении обратного клапана способного пропускать поток жидкости в обратном направлении по внешнему сигналу управления. В таких случаях речь заходит об управляемых обратных клапанах.

Управляемые обратные клапаны называются гидрозамками и в соответствии с ГОСТ 2.781-96, имеют обозначения, показанные на рисунке 18:

Схематично устройство гидрозамка изображено на рисунке 19. В корпусе 1 установлены управляющий поршень 4 и конический запорный элемент 2, прижимаемый к корпусу пружиной 3. Рабочим является закрытое положение клапана, при котором рабочая жидкость заперта в линии C2 (см. рис. 19А). Для принудительного открытия клапана давление подаётся в линию V1-C1. После того, как усилие на поршне 4, создаваемое давлением в полости V1-C1, превысит усилие на запорном элементе 2, создаваемое давлением в линии C2 и пружиной 3, поршень 4 переместится вправо и, смещая запорный элемент 2, откроет доступ жидкости из линии C2 в линию V2 (см. рис. 19Б). При подъеме нагрузки (см. рис. 19В) линия V2-C2 свободно пропускает жидкость к гидродвигателю (гидроцилиндру).

При определенных условиях в момент открытия гидрозамков в гидросистеме могут возникать ударные нагрузки, вызванные резким падением давления. Такие нагрузки отрицательно сказываются на большинстве элементов гидросистемы и снижают их ресурс. Для борьбы с этим явлением в гидрозамок встраивают декомпрессор 5 (см. рис. 20). Принцип работы замка с декомпрессором отличается от обычного тем, что при смещении управляющего поршня 4 первым открывается клапан декомпрессора 5. Смещаясь декомпрессор 5 создает небольшую перетечку жидкости из линии С2 в линию V2 и тем самым снижает в нагруженной линии давление. После этого происходит открытие основного клапана 2 и сброс жидкости из С2 в порт V2. Таким образом мгновенного соединения линии, находящейся под высоким давлением, с линией слива удается избежать.

Одним из важнейших параметров гидрозамков является соотношение площадей седла основного клапана и управляющего поршня. Фактически соотношение определяет во сколько раз, запертое в полости C2 давление, может превышать давление в полости управления V1-C1 при сохранении работоспособности замка. Для замков без декомпрессора значение соотношения определяется как показано на рисунке 21А. Обычно значение соотношения лежит в диапазоне от 1:3 до 1:7. Для замков с декомпрессором определение значения соотношения показано на рис. 21Б. Значения соотношений для гидрозамков с декомпрессором может достигать значения 1:20 и более.

Широкое распространение получили сдвоенные (двухсторонние) гидрозамки, предназначенные для фиксирования гидродвигателя в заданном положении независимо от направления приложенных к гидродвигателю усилий.

Согласно ГОСТ 2.781-96 двухсторонние гидрозамки на схемах обозначаются, как показано на рис 22.

Устройство и принцип работы односторонних и сдвоенных (двухсторонних) гидрозамков аналогичны. В закрытом состоянии к седлам в корпусе 1 пружинами 5 и 6 прижаты запорные элементы 3 и 4 (см. рис. 23А). Управляющий поршень 2 в зависимости от наличия давления в линиях V1 и V2 смещается и открывает один из запорных элементов 3 или 4 (см. рис. 23Б)

При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки нужно учитывать несколько условий:

· В закрытом состоянии для надежного удержания нагрузки линии гидрозамков, ведущие к гидрораспределителю, должны быть разгружены в слив (см. рис. 24) Пренебрежение этим правилом ведет к неполному запиранию магистралей и «сползанию» нагрузки.

· Для обеспечения безопасности при удержании нагрузки гидрозамки рекомендуется устанавливать, как можно ближе к исполнительному гидродвигателю или непосредственно на него.

· При совпадении направления нагрузки на исполнительный орган гидродвигателя с направлением его движения (попутная нагрузка), гидрозамок может работать некорректно, постоянно закрываясь и открываясь. Этот режим работы приводит к возникновению ударных нагрузок в гидросистеме и преждевременному выходу из строя ее компонентов. В подобных случаях необходимо вместо гидрозамков применять тормозные клапаны.

Типовые схемы включения односторонних и двухсторонних гидрозамков показаны на рисунке 24.

При проектировании гидравлических систем, содержащих гидрозамки, необходимо учитывать, что для их корректной работы в режиме удержания нагрузки требуется, чтобы порты V1 и V2 были открыты в сливную линию. Это требование обычно обеспечивается установкой гидрораспределителя с золотником, линии А и В которого в нейтральном положении соединены с сливной линией. Примеры подключения показаны на рисунке 24

Видео:Замена седел и направляющих втулок ГБЦ своими силамиСкачать

Процесс замены клапанов ГБЦ

Для того, чтобы произвести замену, придется основательно разобрать (а затем собрать) газораспределительный механизм. В зависимости от модели авто и конструктивных особенностей двигателя этот процесс может иметь некоторые отличия. Но в целом система демонтажа и сборки одинакова. В целом, последовательность действий такова:

Демонтаж ГБЦ

• произвести подготовительные работы: разомкнуть провод и «минусовую» клему аккумулятора, отсоединить трубки и шланги подачи технических жидкостей, топливные магистрали, снять навесное оборудование;
• затем снять крышку ГБЦ;
• открутить болты крепления ГБЦ;
• снять ГБЦ.

Демонтаж распределительного вала

• снять приводной ремень;
• снять зубчатый шкив;
• открутить болты, которыми удерживается крышка распредвала;
• снять саму крышку и сальники;
• снять распредвал.

Прежде чем приступать к процедуре, следует вывернуть свечи зажигания. Это позволит избежать их повреждения.

Рассухаривание клапанов

Процесс осуществляется с помощью специального инструмента — рассухаривателя. Некоторые используют дедовский метод. Для этого необходимо:

• закрыть место, откуда должен выскочить сухарь тряпкой (чтобы поймать его);
• установить свечник или высокую головку с диаметром меньше, чем у шайбы фиксированной сухарями;
• резко ударить молотком по тарелке таким образом, чтобы пружина оказалась сжатой до размеров сухаря; это спровоцирует его выскочить.

Метод можно использовать в крайнем случае и имея опыт. Новичок рискует нанести серьезные повреждения клапану, например, погнуть его. Покупка рассухаривателя — лучший вариант.

Снятие маслосъемных колпачков

Эту деталь, как и прокладки головки, необходимо заменить на новые.

Очистка и осмотр клапанов

После проведенных манипуляций извлеченные из втулки клапаны очищают от нагара и осматривают на предмет повреждений.

В зависимости от степени повреждения, деталь необходимо:

• заменить на новую;
• очистить и притереть.

Также необходимо проверить седло клапана. Если прогары и раковины на нем слишком серьезные, чтобы убрать притиркой, седло придется обработать с помощью специального инструмента, который называют шарошкой или борфрезой. Шарошка представляет собой насадку для обработки различных поверхностей, в том числе и металлических. Она крепится на дрель и устраняет механичнские повреждения.

Видео:КАК ПРИРЕЗАТЬ ФАЗКИ НА СЁДЛАХ ГБЦ, ПРАВИЛЬНО И ЛЕГКОСкачать

Замок клапана

Замок (сухарики) клапана устанавливается на верхнем конце стержня клапана для того, чтобы удерживать пружину. Внутренняя поверхность разрезного замка покрыта канавками и выступами — имеется множество вариантов конструкций, в зависимости от требований, предъявляемых к надежности фиксации замка. Внешняя форма разрезного замка соответствует коническому гнезду в центре опорной тарелки пружины клапана.

В конструкции некоторых типов опорной тарелки пружины клапана предусмотрены встроенные механизмы поворота клапана.

Механизмы принудительного поворота — заставляют клапан совершать поворот. В одной из конструкций такого механизма используются стальные шарики в гнездах с наклонными стенками. При открывании клапана шарики сдвигаются вдоль наклонных стенок гнезд, заставляя клапан поворачиваться.

В другой конструкции используется витая пружина. При открывании клапана виток сплющивается, вызывая поворот опорной тарелки пружины в обойме. Тарелки пружины с механизмом поворота клапана стоят дороже простых, поэтому используются только в том случае, если желательно увеличить эксплуатационный ресурс двигателя.

Видео:Клапана и Пружины! Вес, Жесткость и Седло Клапана!Скачать

Притирка клапанов

Ключевой момент замены — притирка клапана к седлу. Процедура направлена на устранение малейших несоответствий при контакте деталей в процессе работы и повышения герметичности.

Притирочная паста

Прежде чем приступить к работе, следует обзавестись притирочной пастой. Рынок изобилует вариантами, начиная от дешевых составов сомнительного происхождения и заканчивая профессиональными пастами.

По своим рабочим характеристикам притирочные пасты бывают крупнозернистыми и мелкозернистыми (иногда что-то среднее). Обзавестись нужно и той, и другой.

Крупнозернистые используются для проведения первичной притирки. Мелкозернистые — для финишной.

По сути, паста выполняет роль наждачки, шлифуя детали и делая их максимально совместимыми друг с другом.

Последовательность действий по притирке клапанов такова:

На фаску (клапан должен быть предварительно вычищен, если нет надобности в его замене на новый) наносится тонкий равномерный слой крупнозернистого состава.

Клапан вставляется во втулку, пружина должна находиться на своем месте. На стержень рекомендуется нанести графитную смазку. Это снизит сопротивление при вращении и сделает процесс самого вращения легче. Плюс к этому, графитная смазка препятствует попаданию во втулку частиц пасты.

На стержне закрепляется инструмент для притирания. Обычно используют дрель, работающую в реверсивном режиме, которая присоединяется к клапану с помощью шланга, закрепленного специальными хомутами на стержне и самой дрели. Можно также использовать ручную дрель или отвертку, но тогда процедура занимает намного больше времени.

Вращение дрели обязательно должно происходить на малых оборотах, примерно 500 об/мин. В противном случае произойдет перегревание клапанных поясков и седел.

В процессе необходимо имитировать поступательно-возвратные движения клапанов, а не ограничиваться круговыми.

Когда все неровности будут сглажены, клапан извлекают и тщательно очищают. О завершении притирки можно узнать по сероватой полоске (несколько миллиметров шириной) на поверхности ножки. Если полоска присутствует, значит, притирка завершена.

Затем на фаску наносится слой пасты для вторичной обработки, и все манипуляции повторяются. Важно в конце тщательно очистить деталь от загрязнений.

Чтобы определить степень притирки, можно использовать масло, как ранее пасту, и произвести финишную притирку. После нее будет видно, насколько хорошо прилегает клапан к седлу.

• Герметичность проверяется при помощи керосина. Для этого клапан устанавливается на свое место, в головку, вместе с пружиной. Уложив головку на бок, необходимо залить в закрываемый клапаном канал немного керосина. Герметичная конструкция не пропускает керосин в камеру сгорания.

Замена клапанов — довольно хлопотная процедура, хотя не такая уж и сложная. Для любителя наибольшую трудность представляет правильно разобрать и собрать ГРМ. Чтобы избежать ошибки, следует тщательно запоминать расположение всех разбираемых элементов конструкции относительно друг друга. Чтобы при сборке не перепутать ничего, некоторые в процессе демонтажа пользуются специальным маркером, помечая на деталях места соединения и расположения тех или иных элементов.

Видео:Способы. Как удалить извлечь сёдла клапанов из головки . Замена седла 1 часть. Ремонт ГБЦ.Скачать

Пружины клапанов

Закрытые клапаны удерживаются в седлах пружинами. Один конец пружины, надетой на стержень, упирается в головку блока цилиндров. Другой конец сжатой пружины удерживается на стержне с помощью опорной тарелки и замка (сухариков).

Обычно в клапанных узлах используются одиночные недорогие пружины. Пружины изготавливаются, как правило, из хромисто-ванадиевой стали. Когда одной пружины для управления клапаном недостаточно, к ней добавляются другие элементы. Пружины с переменной жесткостью обладают повышенным сопротивлением сжатию, когда клапан находится в открытом положении. Это достигается тем, что на конце пружины, обращенном к головке блока цилиндров, витки навиваются с уменьшенным шагом. Витки с уменьшенным шагом также лучше гасят резонансные колебания, которым подвержена пружина с равномерным шагом витков. Снижению износа седла клапана способствует амортизатор. В некоторых конструкциях внутри пружины установлен ленточный спиральный демпфер. Он ослабляет резонансные колебания пружины и увеличивает в определенной степени ее жесткость. Обычная пружина клапана при сжатии скручивается. При посадке клапана в седло пружина вызывает небольшой, но имеющий важное значение, поворот клапана вокруг его оси. Поворот клапана позволяет обеспечить равномерность износа по периметру рабочей фаски.

Читайте также: Порядок регулировки клапанов датсун он до

В случае, когда требуется большая высота подъема клапана и одиночная пружина оказывается уже недостаточно мощной для управления клапаном, используются составные пружины. В составных пружинах спирали намотаны навстречу друг другу. Это делается для подавления резонансных колебаний пружины и предотвращения избыточного поворота клапана.

Видео:Ошибки при ремонте ГБЦ 2108(1118) Торцуем клапана.Экономим на регулировочных шайбахСкачать

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:

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.

Видео:Простой способ замены сёдел клапанов.Скачать

Испытания седел клапанов

После восстановления рабочих фасок клапанов, направляющих втулок и седел, необходимо проверить клапаны на плотность контакта с седлом и убедиться, что обеспечена концентричность седел с рабочими фасками клапанов.

Для проверки соосности рабочей фаски клапана по отношению к седлу и плотности контакта клапана с седлом используются различные методы испытаний:

1. При испытаниях клапанов на герметичность, в канале впускного и/или выпускного окна создается разрежение с помощью вакуумного насоса, соединенного с окном через резиновую уплотнительную прокладку. Хороший контакт клапана с седлом обеспечивает сохранение разрежения при снижении давления как минимум до 28 дюймов ртутного столба. Этот метод позволяет также проверить на утечку направляющие втулки. Для этого в направляющие втулки по периметру отверстий вливается немного масла. Если при этом разрежение возрастет, то это свидетельствует о том, что зазор между стержнями клапанов и направляющими втулками, возможно, слишком велик.
2. Окна головки блока цилиндров, или камера сгорания, заполняются уайт-спиритом или другой подходящей жидкостью. При хорошей герметичности контакта клапана с седлом утечки жидкости не должно происходить по крайней мере в течение 45 с.
3. Качество контакта клапана с седлом может быть проверено путем создания повышенного давления в камере сгорания и контроля утечки воздуха через седло клапана .

Видео:так бежит направляющая клапана , большой расход маслаСкачать

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.

Видео:Как правильно прирезать седла клапанов их заменим!!!Скачать

Шлифовальные камни для обработки седел

Используются три основных типа шлифовальных камней. Все они применяются для сухой обработки седел. Для быстрого удаления толстых слоев металла используется обдирочный камень. Необходимость в нем возникает при ремонте сильно изношенных седел или при установке новых вставных седел клапанов. Обдирочный камень иногда называют профилирующим камнем. После обработки седла профилирующим камнем доводка поверхности седла до необходимо класса чистоты производится с помощью камня для окончательной обработки. Он же используется также для шлифовки незначительно изношенных чугунных седел. Для обработки тугоплавких вставных седел выпускных клапанов, изготовленных из стеллита, используются камни для обработки твердосплавных седел.

Стеллит представляет собой твердый сплав, не обладающий магнитными свойствами, который используется в качестве материала седел клапанов в двигателях большой мощности.

Шлифовальный камень должен иметь надлежащий диаметр и угол рабочей поверхности. Диаметр шлифовального камня должен превышать диаметр головки клапана, но при этом он не должен при обработке седла доставать до края камеры сгорания. Угол рабочей поверхности камня должен соответствовать углу седла.

Видео:Основы ремонта двигателя: ГБЦ часть 2 (седло клапана)Скачать

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.

Видео:Материал для изготовления седел клапановСкачать

Большой пробег двигателя

Результатом большого пробега двигателя является чрезмерный износ стержня клапана, направляющей втулки, головки клапана и седла. Выработанные клапаны обычно покрыты плотным слоем нагара. Но при этом клапаны могут нормально сидеть в седлах и не иметь трещин или обгораний.

При недостаточной смазке стержни заедают. Заедающий стержень клапана на короткое время прикипает к направляющей втулке, когда клапан закрыт. Когда клапан открывается под действием внешней силы, этот контакт разрывается. При этом от направляющей втулки отрываются частицы металла, впечатываясь в поверхность стержня клапана. Пример такого клапана, стержень которого сильно ободран. В процессе работы двигателя металлические наросты на поверхности стержня клапана царапают поверхность направляющей втулки, создавая на ней задиры. Скоро клапан заклинивается в направляющей втулке, теряет подвижность, и цилиндр становится неработоспособным. В этом случае как клапан, так и направляющая втулка, подлежат замене.

Часто возникают повреждения верхушек стержней клапанов. Такие повреждения можно увидеть, не вынимая клапаны из головки блока. Повреждения в ряде случаев возникают из-за быстрого поворота клапана при его открывании. Из-за этого на верхушке стержня клапана со временем появляются кольцеобразные следы износа. Хотя в некоторых конструкциях клапаны вообще не вращаются. У таких клапанов верхушки стержней изнашиваются в направлении движения клапанного коромысла или толкателя клапана.

Видео:Как быстро снять седла клапановСкачать

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.

Видео:Теория ДВС: Как прирезать сёдла обычным инструментом (Ремонт ГБЦ)Скачать

Пилоты для обработки

В механическом оборудовании, используемом для восстановления седел клапанов, для выравнивания держателя шлифовального камня или фрезерной головки но оси седла используются специальные направляющие стержни (пилоты), вставляемые в направляющую втулку клапана. Используются пилоты двух типов: конические и раздвижные. Конические пилоты самоустанавливаются в наименее изношенной части направляющей втулки. Они выпускаются стандартного и увеличенного размера— с шагом 0,001 дюйма, обычно до предела в 0,004 дюйма. При обработке восстанавливаемого седла используется пилот максимального диаметра, который помещается в направляющей втулке. В случае изношенных отверстий пилот этого типа обеспечивает максимально близкий, насколько это возможно, возврат восстановленного седла к его исходному положению.

В механическом оборудовании, применяемом для восстановления седел клапанов, используются два варианта раздвижных направляющих пилотов. Один вариант раздвигается по центру направляющей втулки, фиксируясь в ней аналогично коническому направляющему стержню. Другой вариант расширяется по краям направляющей втулки, где она наиболее изношена. Сам клапан будет центрироваться в направляющей втулке таким же образом, как этот пилот.

Если направляющая втулка клапана не ремонтировалась, то клапан будет совпадать с восстановленным седлом в том случае, если при обработке седла используется раздвижной пилот.

Материалы для производства клапанов

Для изготовления впускных клапанов используется хромистая сталь, обладающая стойкостью против коррозии в газовых средах при температурах свыше 550 °C. Этот вид стали достаточно хрупок.

Впускные и выпускные клапаны автомобильных двигателей имеют тарельчатую форму. Клапан открывается под действием клапанного механизма, управляемого эксцентриковым кулачком. Работа кулачка синхронизирована с положением поршня и периодом вращения коленчатого вала.

В связи с этим они изготавливаются из более стойких материалов, чем впускные клапаны, и соответственно стоят дороже.

Направляющая втулка клапана расположена соосно с седлом клапана, так чтобы между рабочей фаской клапана и седлом обеспечивался герметичный газонепроницаемый контакт. Рабочая фаска клапана и седло скошены под углом 30° или 45°. Это номинальные значения угла фаски. Фактические значения могут на один-два градуса отличаться от номинальных. Клапаны и седла клапанов, используемые в большинстве двигателей, имеют номинальный угол фаски, равный 45°. Клапан прижимается к седлу под действием пружины. Пружина удерживается на стержне клапана (некоторые автомеханики называют его штоком клапана) опорной тарелкой пружины, которая, в свою очередь, контрится на стержне клапана замком (сухариками). Для демонтажа клапана необходимо сжать пружину и снять сухарики. После этого можно снять пружину, манжету, и вынуть клапан из головки.

Всесторонние испытания показали, что между различными геометрическими параметрами клапанов существуют оптимальные соотношения. В двигателях с цилиндрами внутренним диаметром от 3 до 8 дюймов (от 80 до 200 мм) для впускного клапана оптимальным будет диаметр головки, составляющий приблизительно 45% внутреннего диаметра цилиндра. Оптимальный диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 38% внутреннего диаметра цилиндра. Впускной клапан должен быть больше по размеру, чем выпускной, чтобы пропускать ту же массу газа. Больший по размеру впускной клапан управляет низкоскоростным потоком разреженного газа. В то же время выпускной клапан управляет высокоскоростным потоком сжатого газа. С таким потоком в состоянии справиться клапан меньшего размера. Вследствие этого диаметр головки выпускного клапана составляет примерно 85% диаметра головки впускного клапана. Для нормального функционирования диаметр головки клапана должен составлять приблизительно 115% диаметра клапанного окна. Клапан должен быть достаточно большим, чтобы перекрывать окно. Высота подъема клапана над седлом составляет примерно 25% диаметра головки.