На пороге третьего тысячелетия пора отказаться от кустарщины и, если уж вы решили влезть в головку блока цилиндров, влезать туда профессионально, «с головой». О том, как это сделать, расскажет руководитель компании Мотортехнология — Александр Лизунов.
Придет ли в голову здравомыслящему человеку, даже в случае крайней необходимости, сделать больному другу, соседу или собутыльнику нейрохирургическую операцию в домашних условиях? Если уж без этого никак, в округе на тысячу верст — ни одной больницы (пусть даже ветеринарной), то рискнуть можно. Но и тут вам понадобятся хотя бы четыре наиглавнейшие вещи: скальпель, зажим, спирт, огурец. Это не бред сивой кобылы в лунную ночь, а простейшая аналогия с ремонтом клапанного механизма головки блока цилиндра, которую можно смело сравнить с нашей головой. Ага, той самой, где «болеть нечему, одна кость», а она, тем не менее, болит. И совершенно ни к чему добавлять себе головной боли, самостоятельно «химича» чего-то с седлами клапанов.
Проще и надежнее будет доверить ремонт специалисту. Понятное дело, если специалиста под боком нет, придется все делать самому. Но… без настоятельной необходимости пытаться сделать все собственными силами, мягко говоря, негуманно, а то и просто глупо. Итак, не «скальпель, зажим, спирт, огурец», а некоторые сведения, знание которых поможет, по крайней мере «не навредить», а то и помочь пострадавшим седлам клапанов.
Настоятельно предупреждаем: не доверяйте народным умельцам, которые, услышав про ремонт клапанного механизма двигателя, реагируют однозначно: «Нет проблем! Мы в момент притрем, и порядок!» и мелкой рысью отправляются за абразивным порошком, причем добывают его, как правило, не в магазине (денег жалко), а в защитном кожухе электроточила — там его полно, и все задаром. Дело дошло до того, что в продаже стали появляться книжки по ремонту автомобилей, в которых нет ни слова про восстановление формы фасок седел клапанов, зато много всякого понаписано про притирку как средство серьезного ремонта. Если следовать этой логике, то рок-н-ролл вполне может считаться лучшим средством от простуды. А ведь клапанный механизм — один из самых ответственных узлов двигателя, и вкалывать ему приходится ой-ой-ой как. Оно и понятно — коленчатый вал может развивать свыше 6000 об/мин.
Трудно наглядно представить 200 перемещений поршня в секунду. Не легче представить, как может каждый клапан успеть 50 раз в секунду открыться и столько же — закрыться. А если еще вспомнить, что при этом температура сгорающей смеси достигает 2300-2500°С, а сами клапаны, например, выпускные, нагреваются до 600-800°С, то станет ясно: на «рабочем месте» им спокойно и уютно, как в Хиросиме.
Согласитесь, что, хотя седла и сами клапаны изготавливаются из легированных металлов, в таких условиях очень непросто обеспечить герметичность камеры сгорания. Естественно, клапаны, седла и направляющие втулки подвержены износу.
Перечислим основные неисправности клапана и сопряженных с ним деталей:
- обгорание привалочной поверхности клапана и седла с образованием раковин;
- коробление, а то и трещины тарелки клапана и седла;
- механическое повреждение седла неисправным клапаном.
Перечисленные дефекты зачастую связаны с применением нештатного топлива и свечей, неверной регулировкой системы зажигания и привода клапанного механизма. Рабочий износ седел клапанов выражается в деформации граней фасок и нарушении герметичности сопряжения седла с клапаном, что видно по следам прорыва газов (нагара).
Сильный износ направляющих втулок приводит к нарушению геометрии седел и даже к их разрушению. Особенно это касается седел выпускных клапанов.
Профиль рабочей фаски клапана практически повторяет форму изношенного седла.
Именно суммой всех обстоятельств объясняется тот факт, что клапанный механизм частенько выходит и будет выходить из строя. Если эти повреждения незначительны, с ними можно относительно успешно бороться с помощью «притирки». В том же случае, если в результате износа или по причине неисправности нарушается геометрия седла клапана и направляющей втулки, притиркой ничего хорошего не добьешься. Тут клапану ваши притирки, как, простите, мертвому припарки, тут требуется значительно более серьезный ремонт.
Чтобы стало ясно, насколько серьезным должен быть ремонт, остановимся хотя бы на том, какую форму имеют седла клапанов и чем обусловлен выбор именно такого конструкторского решения для этой важной детали двигателя. Все дело в том, что к конструкции седла предъявляются различные и часто взаимоисключающие требования, такие, как жаропрочность, износостойкость, надежность уплотнения пары «седло-клапан» и др. Следует также отметить тот немаловажный факт, что форма поверхности седла клапана влияет на процесс наполнения и очистки цилиндра двигателя. Начнем с главного. Первое, что требуется от сопряжения «седло-клапан», — обеспечение герметичности в течение всего срока службы двигателя. На седле для этого выполняется специальная фаска, называемая рабочей (см. рисунок).
А — верхняя вспомогательная фаска; В — рабочая фаска; С — нижняя вспомогательная фаска; D — диаметр тарелки клапана; d — диаметр стержня клапана.
Для того, чтобы нормально функционировать, ей необходимо иметь минимальную ширину, т. для обеспечения герметичности важна не столько площадь контактирующих поверхностей, сколько требуемое удельное давление в сопряжении. С другой стороны, по этой фаске отводится значительная часть тепла от самого клапана, а значит, она должна быть как можно шире. Для примирения этих противоречий необходимо, чтобы на практике ширина рабочей фаски седла составляла 1. 2 -1. 6 мм у впускных и 1. 5 — 2. 0 мм у выпускных седел, а ее угол в большинстве случаев составлял 45°. Также имеет значение ее расположение относительно рабочей фаски тарелки клапана: место контакта должно приходиться на ее середину. В этом случае тарелка клапана будет испытывать минимальные деформации и температурные напряжения.
Теперь о дополнительных фасках седла: зачем они нужны? Их основная роль — формирование газовых потоков,поступающих в цилиндр и выходящих из него. Ведь скорость этих потоков в коллекторах головки блока может достигать 60-100 м/сек на разных режимах работы, и при их прохождении через самую узкую часть, т. сечение «клапан-седло», возникают значительные завихрения рабочей смеси (воздуха в дизелях) и потока отработавших газов. Вспомогательные наружная и внутренняя фаски уменьшают эти завихрения и способствуют снижению аэродинамического сопротивления в сечении «седло-клапан». В результате достигаются лучшее наполнение и очистка цилиндров двигателя, особенно на больших оборотах. Видите, как все продумано. Конструкторы старались, рассчитывали форму седла и фаски, все, что можно, учли, что нельзя учесть — предусмотрели. А вы — «притирка, притирка».
Нетрудно предсказать, что кустарные, примитивные методы ремонта ни к чему хорошему не приведут. При ремонте такой сложной детали важно не только соблюдение общего принципа действия, но и высокая точность обработки, которая достижима только с помощью качественного современного инструмента и при скрупулезнейшем соблюдении технологии. На Западе это давно поняли, и именно поэтому там капитально отремонтированные моторы имеют такой же ресурс, как новые. А у нас, если удается добиться 70% ресурса, уже считается, что работа сделана на совесть. И в этом не в последнюю очередь виноваты сторонники «дедовских» методов ремонта автомобилей.
Никто не спорит, деды дураками не были, но ведь и машины, с которыми им приходилось иметь дело, были не чета нынешним. Теперь перейдем от теории к практике, от рассуждений к ремонту седел клапанов.
Цанговая конструкция направляющего стержня (пилота) обеспечивает его надежное самоцентрирование и неподвижную фиксацию в направляющей втулке клапана.
Надеваем на установленный пилот фрезу. Высокая точность обработки обеспечивается прецизионной посадкой фрезы. Зазор составляет 3-5 мкм.
На первом этапе при равномерном вращении инструмента формируется нижняя фаска седла. Далее переворачиваем фрезу и обрабатываем верхнюю фаску.
Формируем рабочую фаску фрезой с требуемым углом. Как правило, это 45° или 30°. Усилие на фрезу должно быть минимальным.
Для контроля расположения контатирующего пояска производим «проявочную» притирку в течение 5-10 сек.
При неправильном формировании рабочей фаски седла зона контакта может смещаться. Например, к верхней части фаски клапана.
На этом снимке указанный недостаток устранен дополнительным фрезерованием верхней фаски клапана и повторным формированием рабочей.
Восстановленное седло. Из-за высокой точности обработки и создаваемого ножами фрезы микрорельеф притирка не требуется, конечно, если клапан восстановленный или новый.
Возникла необходимость ремонта ГБЦ своего видавшего виды мотоцикла. Вернее, в клапана специально я бы вряд ли полез, но пришлось заваривать картер двигателя после аварии, а раз уж пошла такая пьянка — заодно проводится и капремонт :). Поскольку клапана стоят дорого, решил прошлифовать фаску самостоятельно. Стержень клапана тонкий — 5,5мм. Пробовал в токарном сделать разрезную втулку такого диаметра — результат не удовлетворил. Прочитал эту тему и понял: это то, что нужно. Поскольку фрезера у меня пока еще нет, сделал за пару вечеров вот такую приспособу:
На обрезке алюминиевого швеллера закрепил мини-наждачок. Напротив привинтил купленный в форумской барахолке крестовой столик (купил его по наитию — сам не знал зачем, и вот неожиданно пригодился 🙂 ). К столу прижата призма, повернутая к кругу под 45 градусов. В нее кладется клапан, прижимается фторопластовой пластинкой. Сверху дырочка — капать масло. От осевого смещения клапан фиксируется двумя бронзовыми втулочками с винтами. К столу же привинчивается державка с эльборовой вставкой для правки круга. Клапан приводится во вращение от маленького моторчика посредством шланга. В этом плане схема Сергея имеет преимущество: поскольку он крутит клапан за тарелку, она имеет как бы дополнительную опору; у меня же тарелка висит консольно, поэтому я крутил поперечную подачу очень помалу — боялся, что клапан может отгибать или возникнет вибрация.
сожалению, не смог качественно снять уже прошлифованный клапан. но результатом очень доволен. На токарном я бы так не смог. Притирать пришлось очень немного.
Сергею (kardan) огромное спасибо за клапанную науку :friends:.
Шлифовка клапанов обеспечивает герметичность цилиндра во время тактов сжатия и сгорания топливной смеси, при этом требуется не только чистота поверхности, но и сохранение фаски для обеспечения заводских параметров хода гидрокомпенсаторов.
Очистка клапанов производится специальными неабразивными средствами, чтобы не повредить сам клапан и поверхности, которые являются сопрягаемыми.
Шлифовка рабочей фаски клапана, а также шлифовка торца клапана производится на специализированных станках с применением охлаждающей жидкости, что исключает возможность перегрева металла в местах обработки.
Обработка производится с соблюдением заводских параметров, это позволяет восстановить рабочую фаску клапана согласно значениям завода-производителя.
Ни для кого не секрет, что ремонт головки блока крайне желательно делать на станке. Хорошем станке, профессиональном. Не трудно подсчитать, какое количество частных лиц и не менее частных сервисов имеют соответствующее оборудование. Поэтому большинство любителей и профессиональных ремонтников заменяют станочное оборудование собственными технологиями.
Голь, как известно, на выдумки хитра, а сопромат легко заменяется солдатской смекалкой. Выдумки и смекалка, конечно, могут удовлетворить всех участников ремонтного процесса, за исключением, пожалуй, самой головки блока. Поскольку результат таких «действий» зависит не только от тщательности и квалификации, а, в основном, от удачи.
Мы можем процитировать одесских карточных шулеров и сказать, «что удаче нужно помогать своими руками», но лучше все же помочь вам, господа, по-настоящему и рассказать об удивительном инструменте, который помогает всегда и вне зависимости от того, как лягут карты. Восстановление головки, будет практически таким же, как и при наличии профессионального оборудования. Этот инструмент выпускает компания Neway. В этой статье мы остановимся на ремонте клапанов, седел и направляющих втулок при помощи этого инструмента.
Начнем с направляющей втулки клапана. Она работает в непростых условиях: большие перепады температуры, агрессивная среда, высокие скорости скольжения стержня клапана в условиях ограниченной смазки, которые постепенно приводят к ее износу и нарушению нормальной работы пары «клапан-седло».
Традиционные методы ремонта втулки, такие как замена и развертка, не всегда гарантируют соблюдение соосности втулки и седла клапана. Метод, предлагаемый компанией Neway, решает эту проблему благодаря точному центрированию инструмента по неизношенной части втулки. Сначала производится уменьшение внутреннего диаметра втулки в результате ее пластической деформации. Наклонно расположенный нож-колесико задает винтовой шаг выдавливаемых желобков. После этого подбирается развертка, соответствующая диаметру стержня клапана и производится окончательная обработка втулки для получения зазора, рекомендованного техническими требованиями.
Особенность данного метода заключается в том, что поверхность втулки, контактирующая со стержнем клапана, приобретает повышенную твердость в результате уплотнения материала. Благодаря образованию канавок происходит значительное улучшение условий смазывания, а газолабиринтное уплотнение пары «втулка — стержень клапана» уменьшает прорыв газов, что облегчает работу маслосъемных колпачков и увеличивает срок их службы. Этим инструментом можно восстанавливать втулки с износом до 0,5 мм. В процессе работы по характерному щелчку, который ощущается на рукоятке инструмента, можно определить есть ли во втулке скрытая трещина (в этом случае ее необходимо заменить).
При обработке седел клапанов надо отметить одну важную особенность. Направляющая ось фрезы Neway надежно фиксируется в восстановленной втулке цанговым зажимом. При традиционном методе ремонта она вращается во втулках клапана, а так как они могут иметь различный внутренний диаметр, возникает несоосность седла и направляющей втулки.
Восстановление проходит в три этапа. Сначала формируется нижняя вспомогательная фаска, затем верхняя, и наконец рабочая. На каждую потребуется четыре-шесть оборотов инструмента.
После этого переходим к клапанам. Восстановление их рабочих фасок производится универсальным инструментом (Neway Gizmatic — 2). Стержень клапана, через переходник фиксируется в приспособлении и зажимается в тисках, затем несколько оборотов фрезы и получаем идеальную фаску клапана. Этим инструментом можно обрабатывать клапаны практически любого диаметра.
Теперь об изюминке инструмента Neway. Обработанные им седло и клапан имеют разные углы рабочих фасок. Различие составляет один градус, то есть после обработки их соприкосновение происходит по очень узкому пояску. На рабочих поверхностях образуется специальный микрорельеф, обеспечиваемый геометрией режущих кромок фрезы. В первые же секунды работы двигателя происходит осаживание клапана и смятие микрорельефа, чем обеспечивается 100-процентное уплотнение пары. Вот и все. О притирке теперь можно забыть.
Александр Лизунов.
От редакции. Весь процесс восстановления на примере головки блока Жигулей, который нам продемонстрировали, проводился вручную и занял 35 минут.
Шаг #1. Воспользуйтесь каким-либо препаратом для очистки головки блока от загрязнений.
Шаг #2. Удалите маслосъемные колпачки, соблюдая осторожность, чтобы не повредить втулку. Лучше это сделать при помощи съемника.
Шаг #3. С помощью индикаторного нутромера определите степень износа направляющей втулки.
Шаг #4. Установите соответствующий кондуктор компании Neway и засверлите заходную лунку для ролика-ножа.
Шаг #5. Так выглядит заходная лунка для ролика-ножа. Глубина засверливания составляет 2-3 мм. и ограничивается специальным упором.
Шаг #6. Вращением ролика-ножа уменьшите внутренний диаметр втулки в результате пластической деформации ее материала.
Шаг #7. Измерьте стержень клапана и обработайте втулку соответствующей разверткой для восстановления необходимого зазора.
Шаг #8. Очистите внутреннюю поверхность втулки от стружки. Для этого отлично подойдет специальный ершик.
Шаг #9. Не допуская перекосов, установите во втулку направляющую с цанговым зажимом и закрепите ее.
Шаг #10. Применяя фрезы с разными углами, плавным вращением поэтапно сформируйте фаски седла.
Шаг #11. Установите клапан в приспособление и универсальной фрезой обработайте фаску.
Шаг #12. Измерьте биение рабочей фаски клапана и повторите предыдущую операцию, если оно выходит за пределы допуска.
Шаг #13. Для контроля обработки на фаски клапана и седла нанесите фломастером метки с интервалом 90°.
Шаг #14. Не допуская перекосов, вставьте клапан в направляющую втулку и резко пристукните его к седлу.
Шаг #15. Осмотрите зону контакта на фаске клапана и рабочей фаске седла. Метки должны быть стерты.
Шаг #16. Так выглядит рабочая поверхность фаски клапана после нескольких секунд работы двигателя.
Шаг #17. Так выглядит рабочая поверхность седла после обработки. Видны три сформированные фаски.
Расточка и восстановление седел ГБЦ на специализированных станках мультиугловыми резцами, обеспечивающими правильные углы фасок и хорошее прилегание клапанов.
Седло клапана — один из наиболее нагруженных элементов головки блока цилиндров, подвергающийся максимальным температурным и механическим нагрузкам.
Обработка седла клапана производится строго по размерам и в допусках завода изготовителя, также обязательно осуществляется дальнейшая шлифовка клапана для качественного прилегания.
С какой частотой вращения шпинделя Вы предполагаете сие эксплуатировать?
Думаю максимальная будет около 300 1/мин. Кардану на своем, насколько помню, хватало и 200 для чистовой обработки.
первый самый большой недостаток подобной конструкции это большие габариты
Рисовал на вскидку. Это черновой вариант, но даже им можно обрабатывать Жигавские головы. Можно поэкспериментировать с размерами конструкции, использовать меньшие токарные резцы и больший кривошип резцедержалки.
Похожий принцип изготовления режущего узла использовала фирма Прецизион
Также по этому принципу обрабатывают седла на конвеере ВАЗа (спасибо Вадиму высылал фотки с конвеера)
Киньте ссылку че-то не нашел
С жесткостью все тоже обстоит весьма сомнительно.
Если верхнюю часть резцедержателя увеличить до 20 мм это не исправит ситуацию? Нижнюю не могу, увеличит минимальный обрабатываемый диаметр.
Кстати три угла это минимум и у меня нет ни одного резца с менее чем четырьма углами
А двухугловые седла? На тракторах встречал. А зачем 4-ре? :unknw:
а здесь править нужно все три и потом по новому устанавливать
Базирование резца в угол должно быть как на токарных станках по одной опорной поверхности и двум боковым (задающих угол). На чертеже это пока не прорисовано.
точечная возможна только на станках с сложной механикой и ЧПУ
Мона ссылку если есть. :hi:
установка резца подобной приспосой неудобна и не обеспечивает точности-сам изготовил такую но очень быстро отказался.
Почему? Рабочую фаску сложно установить посередине фаски клапана? Не пользуетесь даже в случае с эксклюзивными головками под которые нет клинышка?
Как вы смотрите на то, если мне изготовить для своей блока калиброванные клинышки для популярных размеров. Вставлять как на рисунке. Кардан, за патент что нибудь должен? 🙂
не встречал ни одного мануала где бы указывались такие допуски и достаточно иметь три четыре типоразмера резцов.
Наверное вы правы. Просто встречаются такие мануалы автор которых не утруждает себя допусками, а пишет конкретный размер (где-то среднее допуска). Вот и получаются дроби :80:
Кстати, Кардан, угол у ваших резцов к обрабатываемой поверхности 90 град? Хватает для чистовой обработки?
Изменено 21. 2010 06:18 пользователем Artyuha
Для начала расскажу в чем преимущество ГБЦ (головки блока цилиндров) с 4 клапанами на 1 цилиндр в сравнении с 2 клапанами. Расположение двух впускных и двух выпускных клапанов в камере сгорания позволяет увеличить площадь клапана (клапанов), но вопреки тому, что многие считают, это не реальная причина в превосходстве. Для примера, давайте сравним 1. 7 литра Lotus/Ford Twin Cam раллийный двигатель (2 распредвала, 4 цилиндра, 8 клапанов). Впускной клапан имеет размер 43 мм (площадь -14. 45 см2)
И знаменитый двигатель, разработанный гоночным инженером Кейтом Даквортом (один из основателей компании Cosworth, название Cosworth родилось из объединения фамилий (COStin and duckWORTH). Cosworth являлся подразделением Ford Motor Company, но на данный момент приобретён Джеральдом Форсайтом и Кевином Колховеном).
Раллийный двигатель Cosworth BDA 1. 7 литра (2 распредвала, 4 цилиндра, 16 клапанов) Размер впускных клапанов 31 мм, площадь клапанов на впуске составляет 15 см2 – что является очень близко к площади впускного клапана мотора Lotus/Ford Twin Cam (14. 5 см2).
Оба двигателя были разработаны для гонок и выдавали максимальную мощность на 8000 оборотах; 190 сил Cosworth и 170 сил Lotus/Ford. В ралли автомобили с двигателем Cosworth были всегда намного быстрее (на любом покрытии) из-за того, что этот мотор имел на 1000 оборотов более широкий диапазон мощности и значительно лучше не только на верхах, но и на низких оборотах. А причина в том, что имея практически идентичную площадь клапанов двигатель Cosworth имеет на 44% больше клапанную щель при любом подъеме клапанов. По этой причине моторы с 4 клапанами на цилиндр используют распредвалы с менее широкой полной фазой (duratoin), а это в свою очередь улучшает средний диапазон без ущерба для максимальной мощности.
Чтобы это лучше понять почему на 44% больше, предлагаю рассмотреть иллюстрацию которая использовалась в посте о распредвалах (Распредвал часть 2)
В первой части мы остановились на геометрии седла клапана.
Геометрия седла клапана
Основной закон – седло впускного клапана, это номер 1, от чего зависит эффективность ГБЦ пока клапан не будет иметь подъем 0. 18 (18%) от его диаметра, а на стороне выпуска еще больше, до 0. 35 от диаметра выпускного клапана.
Однофасочное седло с углом 45* градусов имеет эффективность 56% при подъеме клапана 6. 35 мм. Если выполнить правильную трех-фасочную, четырех или даже пяти-фасочную геометрию седла то эффективность реально повысить до 84% (средние значения от 76% до 84%). Стандарт трех-фасочная геометрия (наиболее популярная) 45* — запорная фаска, 30* — верхняя, соединяет основную фаску с днищем камеры сгорания. Нижняя фаска имеет угол 60* соединят 45* с горлом канала.
На этой схеме указаны размеры, как для впускного, так и выпускного каналов хорошо работающие и дающие великолепный результат. Также указаны оптимальные размеры клапанов (впуск и выпуск). Как вы заметили, на выпуске, запорная фаска седла шире, это необходимо чтобы обеспечить хороший теплоотвод от тарелки клапана. Выпускной клапан при этом имеет более узкую 45* фаску, что необходимо для борьбы с образованием нагара. Переход от запорной фаски седла к каналу осуществляется широкой 60- градусной нижней фаской, многие специалисты используют дополнительно для 4-х – 5-ти фасочной геометрии седла канала еще фаски с углом 75* (80 градусов) которые более плавно соединяют запорную фаску с каналом.
Очень большой положительный эффект на продувку дает дополнительная 30* фаска на клапанах
Очень важно не только угол (об это ниже) но позиция, расположение клапана в седле и ширина запорной фаски
Для впуска многие специалисты любят совмещать седло, как можно выше (в направлении камеры сгорания) с клапаном. На выпуске такое расположение неприемлемо, это сильно ухудшит надежность и может привести к прогару клапана – по центру то что надо.
Ширина запорной фаски, на впускном канале оптимальным является 1. 0 мм – 1. 55 мм. Более узкая фаска, в основном улучшает продувку канала, но при этом ухудшает прочность, надежность. Выпускные каналы работают при экстремально высоких температурах, поэтому им необходима более широкая запорная фаска, для того чтобы увеличить пятно контакта и лучше отводить тепло через седло канала (оптимальные размеры указаны на схеме).
Для примера привожу результаты которые были получены на сток 1. 6 литра двигателе с размером впускного клапана 35. 5 мм при проведении выше указанных процедур
Результат – плюс 14 CFM, это даст прибавку в мощности более 10 сил.
Альтернативные углы геометрии седла канала
45* градусов запорная фаска седла впускного клапана наиболее используемая, но часто используют и другие углы. Для примера, если у вас задушен мотор, вам надо больше воздуха (flow) не важно, что результат даст только пиковую мощность на 9000 оборотах – используется угол 50-55*, такой угол дает наилучшую продувку при высоком подъеме клапана т. позволяет сделать более плавное соединение с максимально возможно увеличенным горлом канала. Такие углы применяют инженеры при постройки гоночным моторов 358- ci V8 для NASCAR.
Плюсы – максимальные показатели продувки при высоко поднятом клапане, минусы – пиковая мощность и самое главное, чем больше угол (больше 45*) запорной фаски, тем меньше прочность, намного хуже надежность. Для турбо моторов такой вариант ПРОСТО НЕ ПРИЕМЛЕМ из-за высоких температур. Если Вы строите мотор рассчитанный на высокие обороты, то лучшие результаты (из-за реверса потока воздуха) дает верхняя (top cut) фаска не 30*, а 38* градусов
Если ваш мотор очень голодный до воздуха или вы желаете существенно улучшить характеристики ГБЦ не на высоких оборотах, то есть хороший вариант – использовать 30⁰ запорную фаску на седле впускного клапана. Предлагаю этот вариант рассмотреть более подробно
Как видно из рисунка, при одинаковом подъеме, клапанная щель при использовании запорной фаски с углом 30* больше, а значит и количество воздуха будет поступать больше (а это то, что надо для повышения момента). Такое улучшение на впуске мы имеем в плоть до подъема клапана 7. 5 мм, максимальная прибавка составляет более 20% при подъеме клапана 1. 25-2. 5 мм. Такая геометрия дает эффект, при малых подъемах клапана, более большого канала (и конечно и размера клапана) но только при этом низы и середина не ухудшается, а только улучшается.
Это похожий эффект, как при использовании распредвала с большим подъемом, как вы помните я описывал, что сам по себе подъем кулачка не увеличивает максимальное значения проходящего потока воздуха при подъеме выше 0. 25 от диаметра клапана, но сильно увеличивает наполнение при малом подъеме. Происходит это за счет увеличения скорость подъема клапана и не более.
Встречается много серийных машин с такой геометрией седла клапана, да, наверное, все дизельные двигателя работают на такой геометрии, но встречаются и бензиновые моторы. На первый взгляд это все кажется просто, но на самом деле есть и сложности (решаемые).
С одной стороны, чем меньше угол, тем лучше клин, который улучшает герметичность пары седло-клапан, но при этом, чем более плоское седло, тем больше проявляется тенденция, что клапан на высоких оборотах начнет отпружинивать при закрытии. Однозначно, чем более плоский угол запорной фаски седла канала, тем лучше продувка, наполнение (flow) при небольших подъемах клапана, но без серьезного изучения этого вопроса ситуация может только ухудшится при использовании распредвалов с подъемом кулачка выше 12 мм. Если ваша цель высокие обороты (8000+++) и распредвал с высоким подъемом кулачка 12. 5++мм – 50*-55* градусов угол запорной фаски решит проблему отпружинивания клапана и как следствие больше мощность.
На данной картинке указано схематично, как сделать седло впускного канала с углом 30*
Такая геометрия седла впускного клапана дает потрясающие результаты на продувочном стенде, но скорее всего возникнут проблемы с герметичностью (клапан-седло) на оборотах намного выше 5000. Особенно это проявляется на высоко форсированных моторах, которые испытывают проблему с высокой температурой клапана при максимальных нагрузках и как следствие деформация (изгиб клапана при закрытии в следствии его расширения). По этой причине такую геометрию не рекомендуется использовать на выпускном седле клапана.
Есть несколько вариантов решения этой проблемы (ВЫСОКАЯ температура клапана, расширение –деформация). Один из вариантов нанести на лицевой стороне тарелки впускного клапана канавку. Вот вариант как это сделать
Так же не будет лишним использовать клапанные пружины на 10% жестче, чем необходимо для седла с углом 45*. При использовании такого метода David Vizarrd’s – известный американский спец в области постройки гоночных моторов (кстати, он проводит очень полезные семинары, как готовить ГБЦ) делал великолепные гоночные моторы.
Другой вариант – использование специального термо покрытия на клапана, которое снижает температуру последнего (значительно)
Вообще, проблема с клапанами при высокой температуре частое явление даже на сток моторах, особенно турбо версии. При их тюнинге, часто этот вопрос остается забытым, а это не только деформация и как следствие плохая герметичность, пропуски зажигания, детонация, такое часто встречается к примеру на европейских моторах VAG 2. 0 turbo TSI – накачав мотор супер прошивками от Брендовых тюнерских фирм, но при этом не позаботившись об охлаждении воздуха, мотора и т. как решение пытаются эту проблему решить заменой клапанных пружин на более жесткие. Ну да ладно, это у же не по теме
Взял сегодня попробовать какую-то приблуду для восстановления фаски клапана.
Вцелом и пока впечатления оч. положительные.
Ниже видео как это все делается.
Качество ужасное — снимал на телефон. Других вариантов нет пока 🙁
Зажимается в тиски. Центруется самим клапаном. Потом рычажком против часовой стрелки поджимаются лезвия к клапану и вращением рукояти постепенно шарошится тарелка. На видео неприятный скрипящий звук. Я потом его убрал — начал по маслу делать это все. Вроде как и поверхность чуть лучше стала выходить. На видео — первый проход на клапане и видны на фаске два продольных «канала» выгоревшей выработки, которые за первый проход не взяло. Всего на этот клапан было 3 прохода, пока все не ушло.
Как оно вышло — покажет работа в двигателе. У этих машин хороший пробег и, я думаю, к зиме уже 10-15тык накатает. Так что, если не забуду, в этой же теме и отпишусь как будет ходить это все.
Далее мои соображения:
При любом вскрытии двигателя нужно все клапана и седла шарошить. Не притирать а именно шарошить. Противники этого говорят, что мол «съедается седло и клапан». Если грамотно шарошить — то седло и клапан «съедаются» куда меньше, чем если их постоянно притирать.
Делается так. Ставится оснастка. И легким и минимальным нажимом начинаем резать, стараясь снять как можно меньше. После этого осматриваем поверхность. Если срез идет по всей площади равномерно — то значит с рабочей кромкой все в порядке. Доделываем до того состояния, когда вся поверхность обработана, при этом снимаем самый минимум. Но такие случаи крайне редки. А в основном после первого реза нам открывается картина, когда часть седла/клапана имеет уже свежую срезанную кромку, а остальная часть имеет темные рытвины, колодцы и т. И так приходится резать постепенно до тех пор, пока все артефакты не скроются.
Теперь о том, почему при притирке седло и клапан расходуются быстрее. Когда вы притираете — то тереть придется до тех пор, пока поверхность не будет полностью выработана до состояния отсутствия артефактов. Но при этом уничтожается не только металл притираемой поверхности, но и то чем трете. при притирке седла страдает к клапан и наоборот. Помимо этого увеличивается рабочая кромка седла, а в фаске клапана образуется углубление, причем достаточно значительное, ощутимое даже ногтем на ощупь. В результате таких махинаций, в конечном итоге, придется все равно шарошить и седло и клапан, чтобы убрать последствия притирки.
В случае же если мы сначала все шарошим — то мы снимаем и с седла и с клапана ровно столько, сколько нужно, дабы скрыть следы коррозии. При этом притирка иногда тоже нужна, если после шарошки остаются следы неравномерного реза металла.
Изменено 26. 2015 21:38 пользователем Юнион
