Как притереть клапана и проверить качество притирки
Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 602
Содержание
- Для чего нужна притирка
- Подготовительные работы и проверка клапанов
- Инструменты и материалы для притирки
- Процесс притирки
- Видео:как притереть клапан и проверить качество притирки
- Заключение
При большом пробеге двигателя одна из проблем, которая возникает, – разгерметизация клапанов. Это связано с появлением нагара и микроповреждениями на его поверхности в виде раковин. В результате в камеру сгорания заходит воздух и топливо даже тогда, когда клапан находится в закрытом состоянии, а из выпускного клапана вырываются раскаленные газы.
Со временем двигатель начинает хуже работать, дергаясь на холостых оборотах, снижаются его тяговые характеристики, а клапан может прогореть и вовсе выйти из строя. Чтобы избежать серьезных поломок, делается притирка клапанов, возвращающая им герметичность в закрытом виде.
Для чего нужна притирка
В любом двигателе внутреннего сгорания имеются впускные и выпускные клапана, через которые втягивается топливно-воздушная смесь и выводятся продукты сгорания топлива. Притирка клапанов – это технологический процесс, позволяющий обеспечить идеальное прилегание тарелки клапана к его посадочному месту, который называется седлом. В результате повышается компрессия в цилиндрах, мотор работает в номинальном режиме, выдавая максимальный КПД.
Если не притиреть клапан вовремя, часть энергии, образовавшейся при сгорании топлива, теряется, выходя через закрытый клапан. Расход топлива увеличивается, мощность двигателя снижается, а раскаленные газы приводят к прогару клапанов. При разгерметизации впускного клапана он постоянно пропускает топливно-воздушную смесь, что нарушает баланс давления в цилиндрах, приводя к неравномерной работе двигателя и его ускоренному износу.
Подготовительные работы и проверка клапанов
Чтобы правильно притереть клапана, потребуется выполнить целый ряд подготовительных работ, для выполнения которых потребуется определенный инструмент и навыки:
- Демонтируется головка блока цилиндров.
- Клапан тщательно очищается от масла, нагара, сажи и других загрязнений.
- Все элементы головки БЦ проверяются на целостность от механических повреждений и деформаций.
- Производится контроль герметичности клапанов.
Чтобы проверить степень прилегания, в выхлопной колодец, при полностью закрытом клапане, из шприца аккуратно заливается бензин, керосин, ацетон или любая другая жидкость с высокой проникающей способностью. Если, несмотря на это, на его поверхности расходится влажное пятно, значит, герметичность нарушена, и требуется притирка.
Когда клапан рассухарен и его можно вынуть из направляющей, чтобы проверить притирку, он снимается и осматривается, если в месте контакта с седлом видны раковины, это однозначно сигнализирует о необходимости притирки. Когда клапан прогорает полностью, при заливании жидкости она сразу выливается из-под седла, а на поверхности тарелки видны серьезные выбоины.
Перед выполнением работы не лишним будет вставить клапан в направляющий канал и проверить, нет ли люфта при его движении, если он все же есть, потребуется замена клапана или ремонт направляющего канала.
Инструменты и материалы для притирки
Существует специализированное оборудование для притирки клапанов, но для самостоятельного выполнения работы пользуются простым подручным оборудованием. Один из таких способов – притереть клапан дрелью, когда клапан вращается в седле при помощи этого инструмента. Преимущество этого способа – экономия времени, но он требует сноровки и не годится для автолюбителей, которые не имеют достаточного опыта.
Для ручной притирки используют обычную резиновую толстостенную трубку, которая плотно садится на нижнюю часть клапана. Например, при диаметре хвостовика клапана в 7 мм рекомендуют брать трубку диаметром 6 мм. Это позволит плотно удерживать его при выполнении работы.
Более надежный способ – специальное приспособление, заживающее ножку клапана путем затягивания гайки. В этом случае он будет хорошо удерживаться и не проскальзывать, а процесс притирки ускорится. Важно знать, что использование ручного инструмента позволяет избежать повреждения клапанной системы двигателя.
Основным материалом, использующимся при работе, является притирочная паста, которая наносится на край клапанной тарелки. Она представляется собой пластичный состав с мелким алмазным абразивом. При работе она снимает тонкие слои металла, обеспечивая плотную установку на посадочное место.
Процесс притирки
Клапан рассухаривается и снимается, после чего на край его тарелки, в месте, где он упирается в седло, наносится тонкий слой притирочной пасты. Обработанный таким образом клапан вставляется в направляющую и полностью утапливается в седло.
С обратной стороны его хвостовик зажимается фиксирующим приспособлением или трубкой и начинается процесс притирки. Для этого он проворачивается приблизительно на пол-оборота, потом поднимается вверх, с легким усилием снова опускается в седло, при этом должен быть слышен легкий шлепок, и проворачивается на пол-оборота в обратную сторону. Этот процесс продолжается около 2 минут, после чего требуется проверить притирку. Нужно отметить, что паста имеет специально подобранную консистенцию, которая идеально проявляется при обработке поверхности в течение не менее 2 минут, ее элементы разбиваются, обеспечивая более высокое качество притирки.
Сделать проверку степени притертости достаточно просто. Сначала снимается приспособление, удерживающее хвостовик клапана, он снимается, промывается и внимательно осматривается. Снятая фаска на тарелке не должна иметь никаких видимых изъянов – царапин или раковин. Если видны такие повреждения, операцию нужно повторять до тех пор, пока не появится ровная гладкая поверхность.
После визуальной проверки нужно провести тест на протекание. Для этого клапан тщательно промывается бензином, таким же образом вымывается седло, чтобы можно было максимально плотно усадить в него тарелку. Далее в выхлопной колодец вновь заливается жидкость, правильно притертый клапан не будет пропускать ее, на поверхности не появятся разводы, он должен остаться полностью сухим в течение не менее 2 минут.
При работе резиновой трубкой процесс производится таким же способом, но при этом затрудняется хлопок клапана об седло, поэтому притирка производится вращательными движениями при натяжении трубки.
Более опытным автолюбителям можно посоветовать подсоединить конец трубки к дрели и проворачивать клапан в седле на сниженных оборотах. При этом через каждые 10 секунд нужно включать реверс, чтобы выработка металла на тарелке проходила равномерно.
В случае повреждения посадочного седла для его восстановление требуется специальный инструмент – шарошки. Он сделан по его форме и надевается на дрель, с помощью которой и обрабатывается вся область. Данная работа требует определенной квалификации, а разрушение поверхности седла чаще всего встречается при прогаре клапана, до чего лучше не доводить.
Видео:как притереть клапан и проверить качество притирки
Заключение
Чтобы притереть головку клапанов, опытному автолюбителю не придется обращаться в специализированное СТО. При работе понадобится простое приспособление, с помощью которого надежно зажимается хвостовик клапана. Это позволяет одновременно притирать и пристукивать его к седлу, что повышает эффективность процедуры.
Правильно проведенная притирка повысит динамические характеристики двигателя, позволит экономить топливо, при этом раскаленные газы не повредят клапанную систему и двигатель проходит намного дольше.
Печать
Реставратор для пластика и кожи 5 минут и салон авто как новый. | 1490 р. | |||
Набор для ремонта стекла Ремонт стекла авто своими руками. | 1690 р. | |||
Зеркало видеорегистратор Vehicle Blackbox DVR видеорегистратор + зеркало заднего вида + камера заднего вида | 1990 р. | |||
Зеркало — бортовой компьютер 12в1 — видеорегистратор, GPS-навигатор, | 1990 р. | |||
Авточехлы из экокожи Салон будет как новый! | 3990 р. |
Как проверить герметичность клапанов
Автор: Сочи Авто Ремонт
Рубрика: Двигатель
Если силовой агрегат вдруг начинает греться и перестает тянуть, это может быть связанно с износом поршневой системы, нарушениями функций газового распределительного механизма, а также системы зажигания, а именно нарушением герметичности одного из клапанов или сразу нескольких. Как проверить герметичность клапанов мы сейчас объясним.
Вначале, вам следует удостовериться, что причиной этих бед на самом деле является газораспределительный механизм.
С этой целью вам следует снять клапаны с ГБЦ. До снятия вам следует их промаркировать, чтобы после проведения ремонта, и осмотра каждый из них был установлен на своем месте.
Как проверить герметичность клапанов
Вы должны произвести тщательную промывку седла клапана, головки и рабочей области клапана. Вам надо внимательно осмотреть все очищенные поверхности. Если обнаружиться хотя бы одно из перечисленных далее неисправностей, то вы не сможет восстановить эти детали, и вам придется их заменить:
1. Наличие, выколов и трещин на седле.
2. Дефекты и прогары на рабочей области клапана.
3. Износ деталей больше чем допускается нормами.
Заменив все бракованные детали, начните притирать клапаны и седла для проведения проверки их герметичности в дальнейшем (при закрытом клапане не должно быть прохождения отработанных газов).
Должен использоваться следующий порядок притирки: под клапаном произведите установку мягкой пружины с расчетом, чтобы тарелка и седло имели зазор между собой.
Во время нажатия по тарелке клапана до прикосновения к седлу он должен будет с легкостью убраться.
Полировочную пасту нанесите тонким слоем на седло, затем начните поворот клапана влево/вправо на угол равный 180 градусов. Когда завершается поворот, происходит поднятие клапана благодаря пружине, и для его возвращения и прижатия к седлу требуется «шлепок».
Так притираются рабочие поверхности. Чтобы осуществить эту операцию лучше использовать коловорот, на который следует надеть резиновую присоску.
Вам следует визуально контролировать весь процесс притирки. После образования на рабочей области клапана матового ободка шириной более 1,5 мм, шлифовка может считаться завершенной.
Как проверить герметичность клапанов — установите клапан на обратное место. Чтобы проверить качество произведенной работы воспользуйтесь старинным испытанным способом. Залейте керосин под клапан и примерно 5 минут смотрите, есть ли его утечки по клапану.
Если протечки отсутствуют, работа была осуществлена качественно и для ее выполнения не понадобятся дополнительные усилия.
Если керосин все-таки протекает, операция с притиркой клапанов должна повториться снова.
Чтобы при притирке не изнашивалась направляющая втулка, вам следует ее смазать моторным маслом.
Как проверить герметичность клапанов мы рассказали, простая процедура.
Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц.сетях!
Быстрая и простая проверка качества направляющей клапана и седла
Изготовитель двигателей может многое сделать без дорогостоящего измерительного оборудования. Вот как можно проверить качество направляющих и седел клапанов.
Мы в Power and Performance News стремимся помочь вам сделать больше для себя. И чем больше вы можете сделать для себя при разборке или восстановлении вашего следующего двигателя, тем меньше вам придется тратить на местную механическую мастерскую.
Например, вы можете выполнить пару быстрых проверок, чтобы убедиться, что направляющие и седла клапанов все еще в хорошем состоянии. Тест на самом деле не измеряет зазор направляющих, но он даст вам хорошее представление о том, нужно ли вам обращаться к механику по двигателям для их обработки.
Это не просто то, что мы сами придумали. В то время как в мастерских KT Engine Development, охватывающих некоторые сборки двигателей, специалист по головкам цилиндров Кевин Траутман показал нам этот инсайдерский трюк для быстрого определения того, сколько усилий может потребоваться для восстановления используемого набора головок до спецификаций.
Направляющие клапанов
Если у направляющих клапанов достаточный зазор, вы действительно сможете почувствовать правильное «покачивание».
Зазор между штоком клапана и направляющей в головке является важным размером. Слишком туго, и клапан может застрять в направляющей, когда двигатель нагреется. Слишком слабое, и направляющая может удерживать клапан точно перпендикулярно седлу, и головка клапана, и седло изнашиваются. Траутман говорит, что для стандартного двигателя с мокрым картером, который не распыляет масло на пружины клапанов, он обычно хотел бы, чтобы зазор направляющей клапана составлял от 0,0015 до 0,002 дюйма для стандартных штоков клапанов 11/32 дюйма.
Это касается как железных, так и алюминиевых головок.
По мере того, как стержни клапанов становятся меньше, вы также можете увеличить зазоры. Траутман говорит, что для штоков диаметром 5/16 дюйма он обычно затягивается до 0,0012–0,0015 дюйма. Для полноразмерных гоночных двигателей Nationwide или ARCA, в которых используются тонкие семимиллиметровые штоки, пружинные масленки и высококачественные материалы, он будет работать до 0,0008, но это предел. «Вы должны быть максимально точны в своих допусках, — добавляет он, — но если вы собираетесь ошибаться, я предпочитаю делать это с большой стороны. В конце концов, двигатель с небольшими зазорами все равно работает намного лучше, чем двигатель с семью цилиндрами, потому что вы заклинили клапан».
Если вы хотите проверить зазор направляющей клапана на головке блока цилиндров во время разборки или если вы хотите проверить после того, как ваш механик вернет только что переделанную головку, вставьте чистый шток в головку на большую часть пути, но оставьте достаточно комнату, в которой вы все еще можете держать клапан.
Некоторые люди вставляют клапан назад от макушки, чтобы облегчить задачу. Если у вас есть правильный зазор, клапан должен немного покачиваться. Отсутствие покачивания означает, что вы слишком напряжены. Это легкая часть; трудная часть — научиться определять, насколько сильно покачиваться. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы нанести слой светлого моторного масла на шток клапана и повторить процесс. На этот раз, если зазор достаточно тугой, моторное масло должно заполнить это небольшое пространство и создать ощущение, что покачивания больше нет. Если вы все еще чувствуете, как клапан покачивается внутри направляющей после добавления моторного масла, вероятно, он слишком ослаблен.
Седла
Если седла изношены, они будут иметь тенденцию «захватывать» клапан. Если седло хорошее, клапан от него отскочит.
Если направляющие в порядке, следующим шагом будет проверка седел клапанов головки блока цилиндров. Качественное седло плоское (не волнистое по окружности) и перпендикулярно направляющей клапана.
Если седло не соответствует этим двум критериям, оно не будет хорошо уплотняться, а это означает, что вы теряете компрессию и потенциальную мощность. Когда у вас есть качественное седло, клапан будет контактировать с седлом по всей окружности одновременно с его закрытием.
Когда седло в порядке и одновременно соприкасается с клапаном по всей окружности, клапан «отскочит» назад, если пружина не установлена. Итак, чтобы проверить седло, возьмите новый клапан — или тот, в котором вы уверены, что он исправен — установите его в направляющую, хорошенько нажмите на него и посмотрите, отскакивает ли он от седла. Плохое седло имеет тенденцию демпфировать действие, поэтому клапан будет ощущаться, как будто он застревает в седле.
Мы знаем, что это трудно представить, поэтому мы попросили Траутмана продемонстрировать нам испытание седла клапана. Проверьте это в видео ниже.
Итак, у вас есть пара быстрых и простых проверок, которые вы можете выполнить самостоятельно без какого-либо дорогостоящего измерительного оборудования, чтобы определить состояние седла и направляющих практически на любом наборе головок.
Эти тесты полезны при разборке двигателя для восстановления, проверке бывшего в употреблении набора головок, который вы, возможно, рассматриваете в качестве покупки, или просто проверке после вашего механика по двигателю.
Ради интереса мы решили показать этот кадр из нашей видеосъемки в KT Engines. Иногда мы склонны делать вещи слишком простыми, поэтому мы хотели показать вам, что мы тоже люди. Траутман не новичок; он проводил тест на дребезг клапана, вероятно, тысячи раз. Но почему-то всегда все немного по-другому, когда включена видеокамера, и вот доказательство. Даже у лучших из нас время от времени случаются моменты «упс».
Источники
KT Development Development
384 Промышленный CT
Concord, NC 28025
(704) 784-2610
Клапаны и сиденья клапана — больше
.
Клапаны и седла в двигателе внутреннего сгорания играют центральную роль в дыхании двигателя, сжатии, производительности и долговечности.
Неважно, имеет ли двигатель два, три, четыре или даже пять клапанов на цилиндр, бензиновый или дизельный двигатель, потому что все клапаны делают одно и то же: они открываются и закрываются, чтобы воздух поступал в цилиндры, а выхлопные газы поступали в цилиндры. выйти из цилиндров. Когда клапаны закрыты, они должны плотно закрываться, чтобы предотвратить потерю компрессии, в противном случае двигатель даст пропуски зажигания и потеряет мощность. Несмотря на то, что основная задача относительно проста, влияние клапанов и седел на компрессию, мощность, экономию топлива и выбросы огромно.
Негерметичный компрессионный клапан может привести к значительному падению мощности – до 25 процентов в четырехцилиндровом двигателе! Неважно, вызвана ли компрессионная утечка погнутым, изношенным, эродированным или треснутым клапаном, или если поверхность или седло клапана не концентричны или имеют овальную форму, конечный результат остается тем же.
Таких проблем можно избежать, тщательно проверяя все клапаны перед их повторным использованием при капитальном ремонте двигателя.
Новые клапаны доступны из различных источников. Придерживайтесь поставщика с торговой маркой, который имеет репутацию качества и постоянства. Некоторые дешевые морские клапаны не являются надежными продуктами из-за сомнительной металлургии, точности размеров или обработки штока. Тот факт, что клапан выглядит хорошо, не означает, что он такой же, как OEM-клапан или качественный клапан послепродажного обслуживания.
Восстановленные клапаны могут быть экономичной альтернативой новым клапанам, если стоимость является проблемой, особенно в дизельных двигателях. Изношенные штоки клапанов можно повторно хромировать, чтобы восстановить стандартные размеры, или хромирование можно нарастить до увеличенного размера, чтобы изношенные направляющие клапанов можно было развернуть для установки штоков клапанов увеличенного размера.
Износ штока клапана очень распространен в двигателях с большим пробегом, независимо от того, бензиновые они или дизельные. Заводское хромовое покрытие на многих стержнях клапанов не очень толстое, всего около 7 микрон, поэтому не требуется большого износа, чтобы стереть хромовое покрытие. Штоки также могут иметь лепестковый рисунок износа в зависимости от того, насколько большую боковую тягу они испытывают внутри двигателя. Слишком большой зазор между штоком и направляющей не годится, потому что он позволяет клапану колебаться каждый раз, когда он открывается и закрывается. Это, в свою очередь, может привести к изгибу головки клапана при закрытии седла. Со временем постоянное изгибание может привести к усталости металла, растрескиванию и выходу клапана из строя.
Обработка штока важна для клапана, так как влияет на трение и износ. Гладкий обычно лучше. Хромирование — хороший материал с точки зрения износостойкости, как и многие новые «высокотехнологичные» покрытия PVD, DLC и покрытия на основе молибдена.
Одна из новых технологий, которую мы видели, — это отделка штока с небольшими волнистыми канавками, нанесенными на поверхность с полимерным наполнителем для удержания масла. Говорят, что отделка «змеиная кожа» снижает трение, повышая износостойкость без изменения допусков штока.
Предотвращение проблем с клапанами
Причиной отказов, связанных с клапанами, часто являются такие факторы, как детонация, низкое качество или дефекты деталей, превышение оборотов двигателя или неспособность конечного пользователя отрегулировать или поддерживать надлежащий зазор клапана и т. д. Многие из эти вещи могут способствовать или даже вызывать отказы клапана, но также могут быть небрежные допуски на обработку.
Концентричность седла клапана по отношению к направляющей клапана и клапану необходима для правильного выравнивания и плотного компрессионного уплотнения. Для точной доводки седла требуется станок для клапана и седла, который находится в хорошем состоянии и может выдерживать жесткие допуски.
Вы не можете иметь отстой в пару тысячных дюйма и ожидать, что клапаны будут плотно закрываться. Зазор между пилотом и направляющей должен быть не более 0,0002 дюйма для точной обработки. Один из способов добиться этого — использовать смазку высокого давления на пилоте.
Резак для сиденья также должен быть острым и вращаться с достаточно высокой скоростью, чтобы обеспечить высококачественную отделку сиденья. Если во время резки седла возникает вибрация, проблема может заключаться в слишком большом зазоре между пилотом и направляющей клапана, скорости фрезы или в том, что станок не выровнен. Использование охлаждающей жидкости при резке жестких седел уменьшит вибрацию.
Насколько хорошо сопрягаются клапаны и седла после их механической обработки, можно легко проверить с помощью ручного насоса, создающего вакуум на каждом из портов головки с установленными клапанами. Если есть полный контакт между поверхностью клапана и седлом, порт должен удерживать вакуум. Если вы не можете создать вакуум на порте, клапан и седло не концентричны или не имеют полного контакта по всему периметру.
Вам нужно исправить проблему до того, как головка или двигатель выйдут из строя. Ручная притирка клапанов к седлам может помочь улучшить краевое уплотнение, но в этом нет необходимости, если клапаны и седла изначально были обработаны аккуратно.
Некоторые заводы по ремонту серийных двигателей, а также сборщики нестандартных характеристик используют машину Spintron для проверки компрессии и работы клапанного механизма в только что собранном двигателе. Spintron использует электродвигатель для вращения двигателя, как если бы он работал. Число оборотов в минуту можно варьировать по мере необходимости вплоть до красной линии. Программное обеспечение и контрольно-измерительные приборы Spintron отслеживают, что происходит с клапанным механизмом, поэтому любые проблемы, которые могут повлиять на надежность или производительность двигателя, могут быть обнаружены и устранены до того, как он покинет цех.
Типы клапанов и материалы
Для серийных бензиновых двигателей в качестве клапанов оригинального оборудования обычно используется какой-либо тип цельного или состоящего из двух частей сплава нержавеющей стали.
Большинство клапанов с характеристиками послепродажного обслуживания изготовлены из нержавеющих сплавов 21-2N или 21-4N, хотя некоторые поставщики также предлагают клапан из сплава 23-8N или свой собственный сплав для высокотемпературных выпускных клапанов. Специфика некоторых из этих сплавов держится в секрете, но мы можем сказать вам, что нержавеющая сталь 21-2N содержит 21% хрома и 2% никеля. 21-4N имеет такое же содержание хрома, но содержит почти в два раза больше никеля (3,75%) для большей термостойкости. 23-8N содержит 23% хрома и 8% никеля. Чем выше содержание никеля, тем дороже сплав и тем больше тепла он может безопасно выдержать в сложных гоночных условиях.
Клапаны из 21-4N могут выдерживать температуры до 1600 градусов по Фаренгейту.
Для более требовательных применений (двигатели с закисью азота, турбокомпрессоры или нагнетатели) можно использовать высокотемпературный суперсплав, такой как Inconel 751 или Nimonic 80A. Inconel включает в себя ряд жаропрочных сплавов, которые обычно содержат 15–16 % хрома и 2,4–3,0 % титана.
Один поставщик головок блока цилиндров послепродажного обслуживания сообщил нам, что они используют впускные и выпускные клапаны 21-4N во всех своих головках цилиндров, от уличных до полноразмерных гоночных головок. «Клапаны имеют гладкую поверхность с хромированными штоками и используются с седлами клапанов из ковкого чугуна. Мы не заметили проблем с долговечностью клапана при использовании этих деталей, но мы предлагаем модернизацию, если покупателю нужны выпускные клапаны из инконеля или легкие титановые клапаны (для которых также требуются медные седла клапанов)».
Титановые клапаны являются дорогой альтернативой клапанам из нержавеющей стали, но являются одним из лучших усовершенствований, которые кто-либо может сделать для обеспечения стабильности и производительности клапанного механизма при высоких оборотах.
Титан уменьшает массу клапана почти на 40 процентов, что означает, что вы можете использовать гораздо меньшее давление пружины при той же частоте вращения двигателя или большее число оборотов в минуту, используя те же пружины, что и раньше. Уменьшение веса клапанов увеличивает срок службы пружины и снижает нагрузку на коромысла, толкатели, толкатели, кулачок и кулачковый привод.
Насколько прочны титановые клапаны? Они используются в некоторых серийных двигателях, таких как Corvette Z06 и ZR1, поэтому нет никаких сомнений в способности выдерживать длительные дорожные или гоночные условия. Для повышения износостойкости титановые клапаны могут быть покрыты различными материалами, включая желтый нитрид титана (TiN), молибден или нитрид хрома. Покрытия уменьшают трение, помогают рассеивать тепло и улучшают твердость поверхности и износостойкость клапана.
Титановые клапаны, как правило, удерживают больше тепла, чем клапаны из нержавеющей стали, поэтому их седла требуют замены на какой-либо тип медного сплава.
Медь обеспечивает хорошую теплопроводность, отводя тепло от клапана, когда клапан закрыт. В течение многих лет с титановыми клапанами использовались седла из медно-бериллиевого сплава. Медно-бериллиевые сплавы обычно содержат менее 3% бериллия. Тем не менее, бериллиевая пыль опасна и требует особых мер предосторожности при обработке седел. Рекомендуется использовать смазочно-охлаждающую жидкость или охлаждающую жидкость вместе с пылезащитной маской, одобренной OSHA.
В последние годы были разработаны медные сплавы, не содержащие бериллия, с дополнительным содержанием никеля и кремния, которые обеспечивают такие же характеристики без риска для здоровья. Moldstar 90 — это медный сплав, не содержащий бериллия, который можно использовать с ЛЮБЫМ типом клапана (титановым или нержавеющим) или любым топливом, где требуется высокая теплопередача.
Если заказчик не может позволить себе титановые клапаны, другим способом значительно снизить вес клапана является использование клапанов с полым штоком из нержавеющей стали.
Клапаны с полым штоком могут снизить вес на 10% и более, чтобы получить те же преимущества, что и титановые клапаны, но без затрат. Для улучшения охлаждения полые стержни выпускных клапанов могут быть частично заполнены натрием. Натрий плавится при температуре 200 градусов по Фаренгейту и улучшает поток тепла через шток клапана на 40% и более. Это помогает отводить тепло от головки клапана, продлевая срок службы клапана и повышая его надежность. Это также позволяет двигателю выдерживать больший нагрев и опережение зажигания.
ОСТОРОЖНО: Натрий очень реактивен при контакте с водой. Если клапан, заполненный натрием, треснул и был помещен в резервуар для очистки с водой, натрий может выплеснуться из клапана или даже заставить клапан лопнуть и треснуть пополам.
Клапаны с полым штоком, заполненные натрием, являются хорошим улучшением производительности, но мы слышали о некоторых отказах клапанов в некоторых серийных двигателях, в которых используются эти клапаны. Если вы просматриваете форумы Corvette, вы найдете множество сообщений, в которых говорится о неисправностях выпускных клапанов с небольшим пробегом с заводскими клапанами с полым штоком, заполненными натрием.
Некоторые возлагают вину за проблему на проблему контроля качества в процессе производства клапана. Есть фотографии разрезанных клапанов, на которых видно, что центральное отверстие было просверлено значительно не по центру, что привело к неравномерной толщине стенки: одна сторона была намного тоньше другой. На некоторых полых штоках также видны царапины внутри от процесса сверления, что создает концентраторы напряжения, которые могут привести к трещинам и поломке клапана. Вот почему важно тщательно осматривать каждый клапан на наличие трещин перед его повторным использованием, независимо от его пробега. Другие винят проблему отказа клапана в проблемах концентричности седла клапана, чрезмерном износе направляющей клапана или плохом контроле допусков штока к направляющей на заводе. Избыточный направляющий зазор позволяет клапану колебаться и изгибаться при каждом цикле клапана. Некоторые владельцы Corvette заменили свои стандартные направляющие на неоригинальные бронзовые направляющие клапанов.
В дизельных двигателях клапаны с покрытием из стеллита часто используются для работы при высоких температурах выхлопных газов. Стеллит также можно использовать на впускных клапанах. Стеллит представляет собой сплав кобальта и хрома, который увеличивает поверхностную твердость поверхности клапана примерно до 55–59 единиц по шкале Роквелла. или аналогичный материал). Покрытие Stellite значительно повышает износостойкость при высоких температурах. Если вы восстанавливаете дизельный двигатель, который на заводе оснащен клапанами с покрытием из стеллита, используйте для замены клапаны того же типа, а не обычные клапаны.
Материалы седел клапанов
Седла клапанов должны соответствовать типу клапанов двигателя. В большинстве чугунных головок седла являются цельными и подвергаются индукционной закалке для повышения износостойкости. С алюминиевыми головками седла могут быть изготовлены из сплава чугуна, порошкового металла или меди с высоким содержанием меди (для высокотемпературных двигателей или титановых клапанов).
Поставщики седла клапана предлагают различные материалы седла, поэтому посоветуйтесь с вашим поставщиком, какой сплав лучше всего подходит для вашего двигателя.
Железный сплав с высоким содержанием хрома и твердостью по Роквеллу RC40 должен быть более чем достаточным для вашего типичного бензинового двигателя, работающего на неэтилированном топливе, запаса или производительности. Этот тип сплава хорошо работает при температуре выхлопных газов до 1150 градусов по Фаренгейту.
Для двигателей, работающих на природном газе или пропане, а также двигателей с турбонаддувом, наддувом или закиси азота рекомендуется использовать более высокотемпературный сплав на основе никеля. Такой материал может выдерживать температуру выхлопных газов до 1600 градусов по Фаренгейту.
Для применений, где требуется дополнительная износостойкость при высоких температурах (например, для тяжелонагруженных дизелей), может потребоваться сплав седла с покрытием из стеллита.
Переходя к седлам из порошкового металла (PM), они используются в качестве оригинального оборудования во многих последних моделях бензиновых (и некоторых дизельных) двигателей.
Автопроизводителям нравятся сиденья PM, потому что они дешевле, чем сиденья из сплава, их можно формовать близко к готовым размерам и их легко обрабатывать (когда они новые). Седла PM затвердевают по мере старения, что хорошо для износостойкости, но также усложняет обработку сидений, если их нужно будет подправить позже. Седла PM можно заменить на такие же или на чугунные седла или седла из другого сплава, если это необходимо.
Установка седла клапана
Большой вопрос здесь заключается в том, насколько посадку с натягом следует использовать при установке нового седла клапана? Седла в некоторых головках OEM могут иметь посадку с натягом всего 0,002 дюйма — этого достаточно, когда вы работаете с совершенно новыми головками и новыми седлами. Но обычно требуется больше посадки с натягом для головок с большим пробегом или головок, которые будут подвергаться воздействию высоких уровней мощности. Обычная рекомендация по установке новых седел в бывшие в употреблении головки или головки послепродажного обслуживания: натяг от 0,005 до 0,006 дюйма для алюминиевых головок или от 0,003 до 0,005 дюйма для головок из чугуна.
В дополнительной штамповке или закреплении посадочных мест не должно быть необходимости, если используется правильная посадка с натягом.
Чтобы упростить установку, предварительно нагрейте головки в духовке примерно до 200 градусов по Фаренгейту (больше не нужно нагревать) и охладите сиденья в морозильной камере. Кроме того, убедитесь, что седла имеют фаску на нижней внешней кромке, и используйте смазку, если седла плотно прилегают. Используйте направляющую и направляющую при установке сидений, чтобы они входили прямо и не взводились.
Ремонт клапанов и седел
Углы на поверхности клапанов и седла могут реально увеличить или уменьшить потенциал производительности двигателя. Одиночный вырез под углом 45 градусов на клапанах и седлах не обеспечит такой же поток воздуха, приемистость и мощность, как работа клапана с тремя углами (30-45-60), работа клапана с четырьмя углами или седло под углом 45 градусов с подрезка радиуса.
Существует множество переменных, влияющих на поток воздуха через отверстия и чашу головки блока цилиндров.
Клапаны с подрезанным штоком непосредственно над головкой или с меньшим наружным диаметром штока теоретически улучшают поток за счет уменьшения ограничения в отверстии клапана. Тем не менее, они могут или не могут обеспечить ощутимый прирост мощности по сравнению с обычным клапаном с прямым штоком. То же самое касается клапанов с вихревой полировкой на верхней части головки клапана, головкой в форме тюльпана или коническим штоком непосредственно над головкой. Иногда эти «улучшения» повышают мощность, а иногда нет. Каждый двигатель реагирует по-разному, поэтому нет однозначного ответа на вопрос, какой тип клапана всегда обеспечивает наилучшую производительность.
У нас нет места, чтобы погружаться в теорию воздушного потока, за исключением того, что хорошо сделанная высокопроизводительная работа клапана с правильными клапанами и углами для применения может иметь большое значение в приемистости и мощности. Сделайте это правильно, и ваш клиент будет любить результаты. Сделайте это неправильно, и двигатель никогда не будет работать в полную силу.