Основные неисправности клапана заключается в том, что он пропускает газ или жидкость в закрытом состоянии, несвоевременно открывается или закрывается.
Причина несвоевременного открывания клапана в слишком большом сжатии пружин. В этом случае следует отвинтить гайку на направляющей шпильке или болте и отрегулировать подъем клапана или пластин при определенном давлении. Причиной запаздывания посадки клапана или пластин его на седло почти всегда бывает слабое сжатие пружин. В этом случае завинчивают до определенного положения гайку на направляющем стержне.
Пропускает клапан в закрытом состоянии при поломке отдельных его частей и повреждения уплотнительных поверхностей. Поврежденные детали клапана нужно заменить. В тарельчатых и шпиндельных клапанах тщательно притирают уплотняющие поверхности. Изготовленные из легированной стали пластины клапанов подвергают термической обработке и шлифовке. Шлифуют пластины с двух сторон шлифовальным камнем чашеобразной формы. Подвергают шлифовке боковые поверхности пластин – наружную и внутреннюю. Гнезда для пластин в седле клапана также шлифуют.
Клапанные пружины изготавливают из пружинной проволоки. Навивка пружины производится в холодном состоянии на оправке, диаметр которой подбирается с учетом увеличения наружного диаметра пружины после снятия ее с оправки. Клапанные пружины после подгибки крайних витков и зачистки торцов подвергают отпуску при температуре около 300 о С, а затем 5 – 10 кратному обжатию до сопротивления витков. При сборке клапанов следят за тем, чтобы не произошло защемление пружин в упорах.
Собранные после ремонта клапаны подвергают испытанию на плотность керосином или с помощью гидравлического пресса.
Источник
Ремонт клапанов двигателя кратко
Восстановление клапанов. Впускные клапаны изготавливают из сталей 4Х9С2, Х10СГМ; 4Х10С2М и других, подвергают закалке и отпуску до твердости HRC 35…40. Конец стержня на длине 3…5 мм от торца закаливают после механической обработки нагревом Т.В.Ч. до твердости HRC 45…60. Выпускные клапаны, работающие в условиях высоких температур, подвергаются газовой коррозии, поэтому их изготавливают из высоколегированных жаростойких сталей ЭИ-992, ЭП-303, Х5ТУОГМ, 4X14MJ4B2M и других или делают сварными, стержень — из стали 40ХМ и других, а тарелку — из жаростойкой стали.
Стержни выпускных клапанов двигателей ЗИЛ -130 и 3M3-53 заполнены металлическим натрием, чтобы улучшить отвод теплоты от тарелки, а рабочие фаски тарелки клапана наплавлены износостойким сплавом ВХН -1. Выпускные клапаны так же, как и впускные, подвержены закалке и отпуску до твердости HRC 25…38.
Основные дефекты клапанов: изгиб стержня и биение рабочей фаски, износ и подгорание поверхности фаски, износ торца, выточки под сухарики и боковой поверхности стержня.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Клапаны выбраковывают при подгорании тарелки, при любых трещинах, а также при высоте цилиндрического пояска тарелки менее 0,5 мм после шлифования фаски клапана.
Изгиб стержня и биение фаски проверяют на индикаторных приспособлениях. Клапан укладывают на призмы приспособления и прижимают его двумя роликами прижима. От осевого перемещения клапан удерживается регулируемым упором и пальцем с резиновым присосом на конце. Поворачивая клапан на 360° маховиком по индикаторам, установленным к стержню, и рабочей фаске клапана, определяют биение фаски и изгиб стержня. Правят стержень клапана вхолодную и снова проверяют на приспособлении. Биение фаски и стержня допускается не более 0,03 мм.
Рис. 1. Приспособление для проверки биения рабочей фаски и стержня клапана: 1 — маховик; 2 — палец; 3 — клапан; 4 — прижим; 5 — призма; 6 — ролик; 7 — упор; 8 и 9 — индикаторы; 10 — плита.
Изношенные фаски тарелок клапанов шлифуют на специальных станках типа ПТ-823, модели 2414 и других до выведения следов изнашивания. Если высота цилиндрического пояска тарелки окажется менее 0,5 мм, то клапан выбраковывают или восстанавливают протачиванием на уменьшенный размер клапана другого двигателя. Фаски восстанавливают также наплавкой смеси твердых сплавов газопламенной горелкой или плазменной струей при помощи специальных приспособлений. После наплавки фаски шлифуют до получения нормальной высоты цилиндрического пояска.
Изношенный стержень клапана шлифуют под уменьшенный диаметр (автомобильные двигатели) или наращивают (хромированием, железнением) и шлифуют под нормальный размер. Торец стержня шлифуют до выведения следов изнашивания.
Восстановленный клапан должен отвечать следующим требованиям: овальность и конусность стержня не более 0,02 мм, биение рабочей фаски тарелки клапана в пределах 0,01…0,03 мм (для двигателей разных марок). Шероховатость поверхности фаски и стержня не ниже 8-го класса.
Ремонт коромысла и оси коромысла. Коромысла клапанов штампуют из стали 45. Поверхность бойка закаливают нагревом В.Ч. на глубину 2…5 мм до твердости не ниже HRC 50. Ось коромысел изготавливают из малоуглеродистой стали 20 или 30, рабочую поверхность цементуют на глубину 0,4…0,8 мм, а возле отверстий ее закаливают нагревом Т.В.Ч. до твердости HRC 50…58.
Основные дефекты коромысел: износ поверхности бойка, отверстия под втулку и втулки; повреждения и износ резьбы; трещины; изгиб и излом. Ось коромысел изнашивается по наружной поверхности, возможны трещины, отслаивание слоя цементации, изломы и изгибы.
Коромысло и ось коромысла выбраковывают при трещинах, изломах, аварийных изгибах и отслаиваниях слоя цементации на оси коромысла.
Боек коромысла шлифуют по шаблону до выведения следов изнашивания; при уменьшении высоты бойка за пределы допускаемой и при снижении твердости бойка его наваривают электродами Т-590 или Т-620 и обрабатывают по шаблону под нормальный размер или наплавляют другими электродами и закаливают до необходимой твердости.
Отверстие коромысла под ось восстанавливают развертыванием до увеличенного ремонтного размера, постановкой втулки и обработкой ее до нормального или уменьшенного размера. При ослаблении втулки (коромысла с втулками) отверстие развертывают под втулку с увеличенным размером по наружному диаметру. Изношенные втулки развертывают под увеличенный ремонтный размер или заменяют и развертывают под уменьшенный размер или нормальный, в зависимости от размера устанавливаемой оси.
Изношенную резьбу восстанавливают нарезанием резьбы увеличенного размера и изготавливают новый регулировочный винт — с контргайкой. Можно также восстанавливать резьбу осадкой, то есть конец коромысла с резьбовым отверстием нагреть до температуры 900…950°С и осадить. Затем рассверлить отверстие и нарезать резьбу нормального размера.
Ось коромысла восстанавливают шлифованием под уменьшенный размер или наращивают (вибродуговой наплавкой, хромированием, железнением) и обрабатывают под нормальный или увеличенный размер. Погнутую ось правят вхолодную.
После окончательной обработки овальность посадочных мест под коромысла допускается не более 0,02 мм и непрямолинейность на всей длине — не более 0,02 мм.
Источник
Ремонт клапанов двигателя кратко
ОБЩАЯ ЧАСТЬ Внешне конструкция клапана довольно проста. Основные части: стебель, перемещающийся в направляющей втулке, и головка, которая ‘садится’ на седло, герметизируя камеру сгорания. Формой головка напоминает перевернутую вверх дном тарелку, поэтому головку называют еще «тарелкой клапана». Она имеет рабочую фаску с углом 30° или 45° относительно плоскости тарелки и цилиндрический поясок. Он необходим для увеличения жесткости тарелки и защиты ее кромок от обгорания и коробления. Кроме того, поясок позволяет сохранить основные геометрические размеры тарелки клапана в случае перешлифовки его рабочей фаски. Ширина пояска в различных конструкциях двигателях бывает до 2 мм.
Сайт о внедорожниках, SUV, автомобилях повышенной проходимости
При большом пробеге происходит износ седел, фасок тарелок, стержней и торцов клапанов, рабочих поверхностей толкателей, регулировочных шайб, направляющих втулок клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ, кулачков, шеек и подшипников распредвала, рычагов и регулировочных болтов, пружин и маслоотражательных колпачков.
Ремонт клапанного механизма двигателей ВАЗ, дефектовка, методы ремонта, запрессовка и развертка втулки клапана, зенкерование и шлифовка седел и клапанов, притирка клапанов к седлам.
Шум под крышкой головки блока указывает на износ многих деталей. У рычагов клапанов проверяют состояние рабочих поверхностей, соприкасающихся с торцом стержня клапана и со сферическим концом регулировочного болта. Если на них имеются задиры и риски, рычаги следует заменить. Если замечены дефекты на втулке регулировочного болта или на самом болте, их необходимо заменить.
При дефектовке клапанного механизма двигателей ВАЗ проверяют:
— Размеры клапанов и втулок. — Зазоры между ними. — Биение клапанов во втулках.
Контролируемые размеры направляющих втулок клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Контролируемые размеры клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ.
При дефектовке также проверяют состояние и упругость пружин. Их параметры должны соответствовать приведенным в таблице ниже. Размер 11 пружины рычага должен быть равен 35 мм, а размер 12 пружины под нагрузкой 5,2-7,5 кгс — 43 мм.
Дефектовка пружин клапанов и рычагов клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Регулировочные шайбы не должны иметь ступенек от износа, натира металла.
Износ регулировочных шайб клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Контролируемая высота пружин клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Следует очистить клапаны от нагара железной щеткой. Износ седел, рычагов, кулачков вала, клапанов заметен при осмотре. Кроме того, необходимо убедиться в отсутствии деформации стержней клапанов. Допустимая кривизна — не более 0,015 мм.
Нужно убедиться в отсутствии трещин на головке клапана. Выработка торца стержня должна быть не более 0,4-0,5 мм. При наличии ступеньки на стержне в районе контакта с маслоотражательным колпачком клапан необходимо заменить. Следует также проверить состояние рабочей фаски тарелки клапана. Износ стержня клапана — разница диаметров верхней и нижней частей, замеренных микрометром в разных положениях, чтобы учесть возможную овальность, не должен превышать 0,03 мм.
Для определения степени износа направляющих втулок и стержней на головке, лежащей камерами сгорания вверх, слегка приподнимают клапан за тарелку и покачивают его в разных направлениях. Если люфт ощутим, проверяют микрометром диаметр стержня клапана. Если стержень не изношен, значит, изношена втулка. Когда же стержень не отвечает требованиям, повторяют испытание с новым клапаном.
ВАЗ рекомендует проверять люфт индикатором. Если зазоры между стержнями старых клапанов и старыми направляющими втулками выше предельно допустимого (0,15 мм), клапаны заменяют новыми. Но часто этого недостаточно и необходимо заменять или восстанавливать втулки.
Контролируемые поверхности и углы клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Если зазор в паре «старая втулка — новый стержень» превышает 0,08 мм, втулку нужно восстанавливать или менять. Нормальный зазор для новых втулок и клапанов составляет 0,022-0,055 мм для впускных клапанов. И 0,029-0,062 мм для выпускных клапанов.
Традиционный метод ремонта клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Направляющие втулки заменяют, если зазор в соединении со стержнем клапана более 0,15 мм не устраняется установкой нового клапана. А восстановление втулок невозможно из-за их непригодности или отсутствия современных инструментов.
Выпрессовка старых и запрессовка новых втулок в любой мастерской редко обходятся без потери качества посадки и искажения геометрии узла «втулка — клапан — седло». Исправление геометрии требует обработки «по месту» седел клапанов зенкером или шарошкой и долгой притирки клапанов.
На заводе чугунные втулки запрессовывают в алюминиевый корпус с натягом от 0,06 до 0,11 мм. Предварительно охлаждая их в жидком азоте до минус 196 градусов, а корпус подогревая до 160-170 градусов, чтобы избежать мккротрещин. Все это невозможно в условиях автосервисов. Для выпрессовки старых втулок лучше применять винтовые прессы. Так меньше риск повреждения гнезда. Головку блока перед выпрессовкой следует нагреть примерно до 150 градусов.
Перед запрессовкой новых втулок нужно промерить гнезда и втулки. Чтобы убедиться, что натяг будет соответствовать норме. При завышенном натяге можно повредить гнездо. А при слабом придется растачивать гнездо и ставить ремонтные втулки. Или применять современные химические фиксирующие составы.
Перед запрессовкой следует хотя бы примерно имитировать заводской режим. Нагреть головку блока до 150 градусов, а втулки охладить в морозильной камере. Запрессовка «в холодную» очень скоро даст о себе знать. Клапаны будут перегреваться, втулки — шататься в гнездах. Увеличится расход масла.
Новую направляющую втулку с надетым на нее стопорным кольцом запрессовывают оправкой до упора этого кольца в плоскость головки цилиндра. После запрессовки втулок обработка отверстий производится разверткой со стороны верхнего конца втулки. Более долговечными и точными являются алмазные развертки.
Запрессовка и развертка втулки клапана клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Перед заменой направляющих втулок впускного и выпускного клапанов первого и четвертого цилиндров необходимо отвернуть две шпильки крепления корпуса подшипников распределительного вала. После запрессовки нужно развернуть отверстия в направляющих втулках развертками. А затем прошлифовать седла клапанов.
Если менялись или восстанавливались направляющие втулки клапанов, то шлифовку седел ведут после завершения работы с втулками. Чтобы направляющие стержни центрировались по новой поверхности втулок и обеспечивали соосность фасок с отверстиями втулок. Для обеспечения точности диаметра отверстия и его расположения по отношению к рабочим фаскам седла и клапана отверстия во втулках обрабатываются после запрессовки втулок в головку цилиндров.
Для устранения мелких дефектов фаску тарелки клапана шлифуют на обычных круглошлифовальных станках с углом фаски 45°25′-45°35′. После шлифовки расстояние от базового диаметра фаски до плоскости тарелки не должно быть менее указанного в таблице контролируемых размеров клапанов.
У выпускного клапана не должен быть сошлифован слой твердого сплава, наплавленный на фаску. Биение рабочей фаски клапана относительно стержня должно составлять не более 0,02 мм.
Зенкерование и шлифовка седел и клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ.
Головку блока нужно установить на подставку. Очистить от нагара фаски седел клапанов соответствующими зенкерами. Зенкеры надеть на шпиндель и центрировать направляющим стержнем, который вставляется в направляющие втулки клапанов. На направляющий стержень необходимо надеть пружину. Установить на шпиндель конический круг для седел выпускных клапанов или круг для седел впускных клапанов. Закрепить шпиндель в шлифовальной машинке и прошлифовать седло.
При шлифовке фаски следует снимать как можно меньше металла. Во избежание вибрации и порчи фаски в момент соприкосновения круга с седлом машинка должна быть выключена. До работы следует выправить шлифовальный круг алмазом.
Ширину рабочей фаски седел выпускных клапанов необходимо шлифовать до нужных размеров зенкером под углом 20 градусов и зенкером, которым устраняется наклеп на внутреннем диаметре. Зенкеры следует применять с тем же шпинделем и стержнем. Сначала нужно шлифовать внутреннюю фаску до размера 0,33 мм, а затем фаску 20 градусов — до ширины рабочей фаски 1,9-2,0 мм.
Притирка клапанов к седлам.
Перед установкой клапанов (и старых и новых) необходимо притереть их к седлам. Для этого следует надеть на стержень притираемого клапана легкую отжимную пружинку подходящих размеров и нанести на его фаску тонкий слой притирочной пасты зернистостью не более 20-50 мкм. Алмазные пасты желательно не применять. Так как алмазная крошка иногда внедряется в седло и остается в нем, ускоряя его износ.
Далее нужно вставить клапан с пружиной в направляющую втулку. Надеть на его стержень приспособление или подобрать резиновую трубку так, чтобы она плотно надевалась одним концом на стержень клапана, а другим — на жало крестовой отвертки или на круглый напильник с ручкой. С помощью этого приспособления необходимо вращать клапан попеременно в обе стороны, слегка прижимая его к седлу.
Вести притирку клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ следует аккуратно, стараясь не снимать много металла, чтобы оставить возможность для последующих ремонтов. При появлении притертого пояска на деталях нужно разбавить пасту маслом. А когда притираемые поверхности станут совершенно гладкими, вести притирку на одном масле до получения матово-серого цвета рабочих поверхностей фаски клапана и его седла и блестящего цельного пояска.
Если нет разрывов слоя краски, нанесенной на седло и фаску тарелки клапана, при их контакте или если керосин, залитый в камеру сгорания при свободно вставленных в свои седла притертых впускном и выпускном клапанах, в течение 10 секунд не просачивается, значит, притирка сделана хорошо. После притирки нужно тщательно промыть обработанные детали и камеры сгорания от следов притирочной пасты.
Новый метод ремонта клапанного механизма двигателей ВАЗ.
В последние годы применяется методика восстановления изношенной внутренней поверхности направляющих втулок без их выпрессовки специальным ручным инструментом (например, фирмы Neway) с роликовыми резцами для пластической деформации металла до 0,5 мм, компенсирующей износ внутренней поверхности втулки, и последующей разверткой до нужного размера.
Резцы также формируют во втулке спиральный желобок для масла. Улучшающий условия смазки стержня клапана. Зазор 0,03-0,05 мм между стержнем клапана и втулкой и этот желобок работают как лабиринтный сальник. Обеспечивая смазку и отталкивая излишнее количество масла, помогая маслоотражательным колпачкам и уменьшая угар масла.
При традиционном методе обработки седел клапанов направляющая шарошки или зенкера свободно вращается во втулке клапана. При новом методе, предложенном фирмой Neway, фреза надевается на неподвижную ось, которая плотно фиксируется в ранее восстановленной втулке самоустанавливающейся цанговой направляющей. Фреза сидит на оси с зазором всего 0,5 мкм, обеспечивая минимальный допуск обработки.
Обработка втулок и седел клапанов инструментами Neway.
Каждая из трех предусмотренных технологией фасок на седле клапана получается за 3-4 оборота ручного инструмента. Фреза за счет уникальной заточки и формы режущих кромок формирует на поверхности седла клапана специальный микрорельеф, благодаря которому приработка клапана и седла на двигателе происходит быстро, а надобность в притирке отпадает.
Восстановление рабочих фасок клапанов выполняют специальным ручным инструментом Gizmatic-2 той же фирмы. Клапан неподвижно фиксируют в специальной оправке, зажатой в слесарные тиски. После нескольких вращений фрезы с осевой подачей микролифтом получается идеальная концентрическая поверхность фаски клапана. На ней также формируется специальный микрорельеф, как и при обработке седла.
При работе инструментами Neway притирка клапанов клапанного механизма двигателей ВАЗ не нужна совсем. После обработки клапанов и седел их идеальное сопряжение происходит по узкому пояску. И обеспечивается не только формируемым микрорельефом поверхностей деталей, но и интерференционным углом между фасками. Достигается это небольшим (менее 1 градуса) расхождением углов обработки рабочих поверхностей седла и клапана.
В первые же секунды работы двигателя поясок сопряжения увеличивается за счет смятия выступов созданного микрорельефа на фасках, а затем происходит и полное уплотнение поверхности по всей ширине фаски. Комплект инструментов фирмы Neway покупать не обязательно. Нужно только узнать, в какой мастерской он имеется, и отдать туда головку блока для обработки втулок и седел, а также клапанов.
По материалам книги «Ремонт двигателя своими руками». Волгин В.В.
