Замена седел клапанов своими руками

Замена седел клапанов своими руками

Клапан необходим для герметизирования цилиндровых отсеков мотора в ходе газообмена. Особенности функционирования – запуск смеси, состоящей из горючего и воздуха с целью последующего ее сжатия. За возгоранием и выработкой газы переходят в выпускную систему, и здесь также несет ответственность клапан.

Содержание:

Как правильно шарошить седла клапанов ваз 2106

Клапаны вместе с сёдлами подвержены большим термическим нагрузкам, вследствие чего на них появляются дефекты, такие как трещины, пригары, раковины вследствие перегрева, либо в двигатель попадают посторонние предметы, которые повредят седло.

Если головка перегревалась, то может возникнуть несоосность седла и направляющей клапана, что приводит к негерметичности. Износ седла также идёт неравномерно, а по оси кулачка, из-за чего седло приобретает овальность. Все эти изъяны необходимо править с использованием фрез, шарошек или зенкеров, а потом притирать клапана; на специализированном оборудовании поправить седло можно в один заход без последующей притирки.

Если старое седло невозможно поправить, то его нужно заменить на новое, а потом уже обработать и нарезать на нём фаску под новый клапан. Процесс замены можно условно разделить на несколько частей: извлечение седла клапана, подготовка заготовки для нового седла, установка новой детали и завершающая обработка с подгонкой фаски под новый клапан. Разберём всё по порядку.

Как работает клапанный механизм автомобильного двигателя

Чтобы вникнуть в особенности применения шарошек или зенкеров для седел клапанов, необходимо сначала разобраться в том, как действует клапанный механизм двигателя автомобиля, а также в том, что может привести к появлению неисправностей в его работе.

Каждый из цилиндров любого двигателя внутреннего сгорания (ДВС) работает совместно с двумя клапанами, один из которых является впускным, а второй – выпускным. Работа ДВС осуществляется за счет повторяющихся процессов (циклов). Каждый из таких процессов заключается в том, что в рабочий цилиндр подается топливная смесь. Это происходит при открытии впускного клапана. После его закрытия и сгорания топливной смеси из цилиндра необходимо вывести отработанные газы, что и обеспечивается открытием выпускного клапана. Впускной и выпускной клапаны, находясь в закрытом состоянии, должны обеспечивать полную герметичность рабочего цилиндра.

Схема клапанного механизма двигателя внутреннего сгорания

В процессе работы двигателя клапаны подвергаются как значительным механическим нагрузкам, так и различным воздействиям агрессивной среды, в которой они эксплуатируются:

• термическим;
• механическим;
• динамическим;
• химическим.

Чтобы клапаны были в состоянии выдерживать такие серьезные воздействия на протяжении длительного времени, для их изготовления используют высоколегированный стальной сплав, в химическом составе которого содержится значительное количество хрома и никеля.

В процессе эксплуатации седла клапанов изнашиваются в различной степени

Конструкция клапанов состоит из двух основных элементов: направляющего штока и головки, которая может иметь плоскую, выпуклую или тюльпанообразную форму. Направляющий шток клапана может быть полностью цилиндрическим или выполненным с фасонной проточкой, которая необходима для более надежной фиксации пружины.

То, что в клапанном механизме ДВС появились неисправности, можно определить по нескольким признакам, наиболее явными из которых являются:

• снижение мощности двигателя, что отражается на скоростных характеристиках автомобиля;
• нестабильная работа ДВС на любых оборотах;
• неестественный стук, раздающийся из моторного отсека автомобиля;
• большое количество дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Появление зазора между клапаном и его посадочным местом приводит к образованию нагара, а в дальнейшем и к прогару седла клапана

Если говорить о наиболее распространенных неисправностях ДВС, связанных с его клапанным механизмом, то к ним относятся:

• появление зазора между корпусом блока цилиндров и головкой, которой оснащен такой блок, что связано с их неплотным прилеганием друг к другу (этот зазор, образующийся по ряду причин, приводит к разгерметизации системы);
• образование в местах, где клапан контактирует с блоком цилиндров, кокса и нагара (такой нагар не дает клапану полностью закрыть цилиндр, что также ведет к разгерметизации системы).

Как поменять седло клапана — замнга клапанных седел на ВАЗ-2108 своими руками

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.

Извлечение седла

Сначала рассмотрим, как не надо делать, хотя некоторые гаражные гуру автомобилестроения рекомендуют делать именно так.

-сварка клапана + выбивание

Сначала старый ненужный клапан подгоняют под размеры седла, вставляют на посадочное сесто и приваривают клапан к седлу. Пока ещё не остыло, выбивают клапан, и он выходит вместе с седлом. За счёт разного расширения металлов- стали и алюминия- натяг уменьшается, когда остынет, будет не так легко выходить.

Почему так делать не надо? При сварке нагревается вся головка и её непременно поведёт, она станет кривая и в дополнение к этому откроются скрытые трещины, там, где были внутренние напряжения металла (а они есть в любом случае). Потом будете удивляться, почему моя головка вдруг оказалась пробитой.

Оптимальный способ: растачивание седла клапана на станке, пока он не станет размером с фольгу и сам не выпрыгнет из посадочного отверстия. Но… это нельзя реализовать в гараже из-за дороговизны оборудования, да и не в каждом селе будет такой станочек. Поэтому рассмотрим ещё один способ, лёгкий и безопасный, и реализуемый в любом гараже.

КАК ПОМЕНЯТЬ СЕДЛО КЛАПАНА:

Клапаны вместе с сёдлами подвержены большим термическим нагрузкам, вследствие чего на них появляются дефекты, такие как трещины, пригары, раковины вследствие перегрева, либо в двигатель попадают посторонние предметы, которые повредят седло.

Если головка перегревалась, то может возникнуть несоосность седла и направляющей клапана, что приводит к негерметичности. Износ седла также идёт неравномерно, а по оси кулачка, из-за чего седло приобретает овальность. Все эти изъяны необходимо править с использованием фрез, шарошек или зенкеров, а потом притирать клапана; на специализированном оборудовании поправить седло можно в один заход без последующей притирки.

Если старое седло невозможно поправить, то его нужно заменить на новое, а потом уже обработать и нарезать на нём фаску под новый клапан. Процесс замены можно условно разделить на несколько частей: извлечение седла клапана, подготовка заготовки для нового седла, установка новой детали и завершающая обработка с подгонкой фаски под новый клапан. Разберём всё по порядку.

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.

Выбор гаражных мастеров: простой и безопасный способ

Стачиваем фрезой седло насквозь с одного края. Седло ослабнет, потеряет натяг и само выпрыгнет из посадочного отверстия, даже не придётся его насквозь точить, доходя до посадочной плоскости, когда останется чуть меньше, чем 0,5 мм натяга уже не хватает, чтобы удержаться. Разомкнув кольцо, седло больше не сможет сопротивляться.

Фреза для дрели продаётся в любом строительном магазине, стоит не дороже, чем сверло, поэтому данный метод такой доступный.

Теперь, когда седло извлечено, надо подумать, что мы будем туда вставлять.

Заготовка седла клапана

Для всех популярных моторов предлагаются заготовки сёдел клапанов, как стандартных размеров, так и ремонтных, с увеличенным внешним диаметром. Для редких двигателей заготовки надо заказывать или изготавливать на заказ.

Такие заготовки достаточно дешёвые, если не нашлось для какого-то мотора, можно подобрать по размеру из имеющихся наименований. Но и не забывайте, что фирмы, производящие детали двигателя (Kolbenschmidt), в частности клапана, производят ещё и сёдла тех же размеров, так что спрашивайте в магазинах вашего города. После установки седло надо будет обработать- нарезать фаску под клапан.

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.

Заготовка седла клапана

Для всех популярных моторов предлагаются заготовки сёдел клапанов, как стандартных размеров, так и ремонтных, с увеличенным внешним диаметром. Для редких двигателей заготовки надо заказывать или изготавливать на заказ.

Такие заготовки достаточно дешёвые, если не нашлось для какого-то мотора, можно подобрать по размеру из имеющихся наименований. Но и не забывайте, что фирмы, производящие детали двигателя (Kolbenschmidt), в частности клапана, производят ещё и сёдла тех же размеров, так что спрашивайте в магазинах вашего города. После установки седло надо будет обработать- нарезать фаску под клапан.

Инструменты для ремонта клапанного механизма

Наиболее распространенным инструментом для ремонта седел клапанов является шарошка (зенкер). Следует иметь в виду, что такой зенкер – это не зенковка, посредством которой осуществляют зенкование.

Специалисты, профессионально занимающиеся ремонтом двигателей автомобилей, стараются сразу приобрести набор шарошек для ГБЦ (головки блока цилиндров). В таком наборе шарошек для клапанов есть инструменты с различными геометрическими параметрами, что позволяет оптимально подобрать их для двигателя автомобиля определенной марки.

Для приведения седел клапанов в нужную форму потребуется шесть зенкеров: три для выпускного и три для впускного клапанов

В том случае, если отремонтировать двигатель своего автомобиля вы решили своими руками, не обязательно приобретать набор шарошек, можно купить один зенкер, параметры которого точно соответствуют характеристикам ДВС вашего транспортного средства.

Такой инструмент для ремонта седел клапанов, как шарошка, работает по принципу фрезы, снимая с седла клапана образовавшийся нагар и тонкий слой металла. Оснащенная твердосплавными режущими зубьями, расположенными на конусной рабочей части, шарошка крепится на оправку, для чего в ее корпусе имеется специальное отверстие. Угол, под которым выполнена рабочая часть шарошки, может находиться в интервале 15–60°. Именно такой угол является основным параметром инструмента, используемого для прирезки седел клапанов.

Шарошка вращается с помощью ключа с шестигранным отверстием, обеспечивающим легкую и точную установку

Как правильно производится замена направляющих втулок клапанов ВАЗ-2109

Специалисты утверждают, что направляющая втулка клапана двигателя – это необходимая деталь для каждого транспортного средства. Основной ее функцией является обеспечение точного направления в движении клапанов двигателя при их закрытии и открытии, которое характеризуется как возвратно-поступательное. Конечно же, при большом желании выполнить замену элементов, служащих для направления движения втулки двигателя, можно и самостоятельно в гаражных условиях. Но подобная процедура способна вызвать некоторые сложности. Это связано с тем, что сама втулка плотно запрессовывается с целью предотвращения появления зазора, через который может попасть в камеру сгорания моторное масло.

Для проведения процедуры замены направляющих элементов понадобятся инструменты (они обычно есть в гараже у каждого автолюбителя):

• съемник/оправка для выпрессовки;
• запрессовщик;
• развертка на 8,03 мм (специальное длинное сверло, с помощью которого отверстие доводится до нужного размера).

На ВАЗ-2109 процедура замены производится в следующей последовательности:

1. Первый этап – подготовка двигателя к извлечению втулок клапанов из него:
   снимается клапанная крышка;
2. откручиваются болты, которыми крепится головка блоков (их должно быть десять);
3. снимается головка блока цилиндров;
4. с нее снимается распредвал;
5. выкручиваются шпильки (в первую очередь торцевые).
6. Второй этап – очистка головки блока цилиндра, должна производиться на верстаке с помощью растворителя либо солярки.
7. Третий этап – выпрессовка или выбивание втулок:
   оправка наставляется на данный элемент с боку камеры сгорания;
8. головка нагревается до температуры в 100-120 градусов;
9. с помощью молотка выбивается каждая из втулок (удары должны быть относительно легкими);
10. места из-под выбитых деталей промываются бензином посредством ветоши или тряпки из мягкого материала;
11. после промывания посадочные места продуваются сжатым воздухом.
12. Четвертый этап – замена направляющих втулок клапанов двигателя с последующей сборкой всего механизма:
    разогревается головка блока;
13. ремкомплект из новых втулок предварительно охлаждается в обычной морозильной камере;
14. посадочные отверстия под втулки обрабатываются с помощью развертки;
15. в обработанные отверстия помещаются новые направляющие элементы.
16. Пятый этап – запрессовка, которая проводится методом забивания молотком с использованием оправки.

Когда нужно менять направляющие?

Главный симптом, означающий, что втулки клапанов пришли в негодность, — повышенный расход моторного масла. Когда у штока появился поперечный свободный ход (люфт), то маслосъемные колпачки уже не в состоянии предотвратить проникновение смазки в цилиндры из верхнего моторного отсека, где расположен распределительный вал. Она протекает в увеличенный зазор между клапанным стержнем и внутренним диаметром втулки и беспрепятственно попадает в камеру сгорания.

Выходящий из выхлопной сизый дым — признак сгорания масла

Признаки потребления масла из-за проблем с направляющими такие:

• сизый дым из выхлопной трубы от вылетающих продуктов горения смазки, постоянно попадающей в цилиндры;
• машина практически не теряет в динамике, но дымит изрядно;
• светлый «пушистый» нагар на электродах свечей зажигания;
• на юбках и резьбовой части свечей наблюдается масло в жидком виде.

Совет. По нагару на свечах вы можете определить цилиндр, в который попадает наибольшее количество смазочного материала. Это пригодится для выполнения диагностики.

Это и есть масляный нагар на свече зажигания

Поскольку масло может проникать в камеры также по вине цилиндро — поршневой группы, необходимо провести диагностику, чтобы точно определить неисправность. В качестве примера предлагается взять популярный автомобиль ВАЗ 2106:

1. Померьте компрессию в цилиндрах. Цель — убедиться в нормальном техническом состоянии поршневых колец.
2. Снимите клапанную крышку, ослабьте цепь и открутите шестерню распредвала, предварительно совместив метки.
3. Демонтируйте распределительный вал вместе с постелью и снимите коромысла. Разблокируйте пружины клапанов того цилиндра, чья свеча сильнее покрыта нагаром.
4. Аккуратно снимите сальник и рукой попробуйте покачать шток в стороны, одновременно двигая его вверх-вниз.

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.

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.

Механическая обработка нового седла

На новом установленном седле надо нарезать фаску. Лучше всего это сделать на специализированном станке, так получится обработать наиболее точно. Это реализуется благодаря жёсткой центровке резца, чего невозможно добиться используя ручные шарошки.

Но если в вашей местности нет подобного оборудования, шарошки- это всё, на что вы можете рассчитывать. Если есть поблизости металлообрабатывающий цех, можно попробовать обработать клапана на фрезерном станке, результат вполне сойдёт.

На седле надо нарезать три кромки- внешнюю, внутреннюю и сверху них центральную, самую узкую, по которой седло будет соприкасаться с клапаном.

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.