Таковы вкратце основные операции при ремонте головок блока. Это тот необходимый минимум, который должно обеспечивать ремонтное предприятие, выполняющее так называемый «серийный» ремонт. Но и индивидуальный мастер или владелец автомобиля, решивший отремонтировать двигатель самостоятельно, должны уделить головке блока самое серьезное внимание.
Клапанный механизм.
Клапаны приводятся в действие распределительным валом, вращающимся в корпусе подшипников, с помощью промежуточных рычагов. Зазор между кулачками распределительного вала и рычагом устанавливается регулировочным болтом, на сферической головке которого качается рычаг. От самоотвертывания болт удерживается контргайкой. Клапаны имеют две цилиндрические пружины- наружную и внутреннюю, зажатые между тарелкой (вверху и двумя опорными шайбами (внизу). Тарелка пружин удерживается на стержне клапана двумя сухарями, имеющими в сложенном виде форму усеченного конуса. Для повышения износостойкости стержня оба клапана азотируются, а торцы стержней, на которые опираются рычаги закалены токами высокой частоты.
| Восстановление клапана. 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. | |
На форсированных двигателях клапаны делают составными. Если обычный клапан изготавливается из однородного материала, то составной - из двух частей: стебля из износостойкого металла и тарелки из жаропрочного. Соединение производится сваркой трением.
Нередко полый выпускной клапан заполняется легкосплавным металом (натрием), что снижает теплонапряженность клапана.
Стремясь повысить износостойкость, некоторые фирмы, например MERCEDES, хромируют поверхность стебля клапана. BMW применяет «ремонтные» клапаны с увеличенным диаметром стебля: 8.0; 8.1; 8.2 мм. Для чего — понятно: чтобы не перепрессовывать направляющую втулку клапана, у которой со временем увеличивается внутренний диаметр по причине естественного износа. Торец стебля, испытывающий, как и тарелка, большие нагрузки, в разных типах двигателей упрочняют различными методами на глубину до 1 мм.
На стебле клапана есть специальные проточки для «сухарей», фиксирующих клапанные пружины. Если дело дошло до ремонта или проверки клапана, не мешает на всякий случай проверить состояние этих проточек — не нарушена ли геометрия их поверхностей вследствие выработки. Это может привести, как говорят механики, к «рассухариванию» клапана.
Впускные и выпускные клапаны — составляющие одного целого. Выполняют они общую задачу, но в разных условиях.
Большой диаметр тарелки впускного клапана обеспечивает лучшее наполнение цилиндра топливной смесью. Той же цели служит тюльпанообразная форма тарелки, встречающаяся в некоторых конструкциях.
При работе двигателя клапаны одновременно совершают возвратно-поступательное и хаотичное вращательное движения, что обеспечивает более равномерный износ седел, направляющих втулок и самих клапанов. Эксплуатация двигателя с увеличенными тепловыми зазорами из-за возрастания ударных нагрузок приводит к повышенному износу торца стебля и росту боковых нагрузок на втулку.
Обычно уже предварительный осмотр торца стебля клапана позволяет сделать вывод: если глубина выработки торцевой части не более 0,2 - 0,3 мм, то ее, выработку, еще можно вывести на шлифовальном станке. Не забывайте, что глубина упрочняющего слоя торца стебля клапана 0,5-0,7мм. Обязательно промерьте износ стебля клапана с помощью микрометра. Наличие «осязаемой ступеньки» в районе маслосъемного колпачка и без измерений говорит о необходимости замены клапана.
Незначительные износы фаски клапана, типа точечной эррозии, можно устранить притиркой. Допустимая зернистость притирочного порошка — 10-14 мкм. Притирая клапаны более грубым порошком, Вы наверняка повредите рабочие кромки пары «клапан-седло». При этом образуются глубокие риски, от которых уже никак не избавишься. Они ускоряют образование нагара на рабочей фаске, что приводит к увеличению теплового сопротивления в месте контакта клапана и седла. Это ухудшает теплоотвод от тарелки клапана, увеличивая опасность ее перегрева, коробления и разрушения. Если же на рабочей фаске Вы обнаружили значительную выработку, раковины, небольшие участки прогара и т. п., нарушающие плотность посадки клапана в седло, то здесь без механической обработки не обойтись. При восстановлении фаски клапана не забывайте, что в случае применения механизма с гидрокомпенсаторами зазора, расстояние от торца клапана до верхней плоскости головки цилиндра строго регламентировано. Незначительное изменение этого расстояния на 0,1 – 0,15 мм в некоторых случаях улучшает работу гидрокомпенсатора, так как его рабочая зона смещается.
Основанием для отбраковки клапана являются:
· Явные повреждения клапана: гнутость, прогары, трещины, забоины.
· Изменение диаметра стебля по его длине более 0,02 мм.
· Ступенчатый или боковой износ стебля клапана.
· Поврежденные проточки под сухари.
· Уменьшение высоты цилиндрического пояска ниже допустимой производителем.
· Расклеп торцевой части стебля и глубина выработки торцевой части более 0,2 - 0,3 мм.
·
Если ваш клапан прошел эти тесты, то есть шанс его восстановить.
Восстановление протекает следующим образом:
· Вначале клапан очищают от нагара и масляных отложений.
· Проводят измерения диаметра стебля клапана, а результаты записывают маркером на тарелке клапана. Эти значения потребуются при восстановлении направляющей втулки.
· Замеряют выступание торца клапана над опорной поверхностью тела головки блока под пружину. Это значение для каждого клапана рекомендуется записать и сравнить со значением, полученным после обработки фаски клапана и седла.
· После этого клапан зажимают в цанговый зажим станка и далее резцом или камнем формируют фаску.
После обработки такой фрезой на поверхности фаски образуется особый микрорельеф, благодаря которому приработка клапана происходит быстро и эффективно, а притирка носит контрольную функцию.
К резанию фаски клапана следует относиться осторожно. Снять необходимо ровно столько, чтобы поверхность стала чистой. Иногда встречаются клапаны с некачественно нанесенным упрочняющим слоем. В этом случае после обработки наблюдается пятнистая структура. Самое главное в этот момент остановиться и не продолжать резание. Дальнейшую доработку поверхности лучше провести пришлифовкой с седлом. С новыми клапанами, как правило, проблем нет, однако к новым отечественным клапанам и различным подделкам следует относиться как к б/у и тщательно контролировать все параметры. К этому призывает весь опыт восстановления головок блока. Основная характеристика подделки – низкая цена. Она очень привлекательна при покупке, но убытки впоследствии будут во много раз больше.
Сёдла клапонов.
Седла не должны иметь на рабочих фасках (зоне контакта с клапанами) точечных раковин, коррозии и других повреждений. Небольшие повреждения на поверхности рабочих фасок устраняют шлифованием с помощью шлифовальной машинки или вручную. Для шлифования устанавливают головку цилирдра на подставку А.60353 или металлическую либо деревянную рамку и вставляют в направляющую втулку клапана стержень А. 94059. Удаляют с фасок седел нагар и наклеп зенкерами Ф.94003 и А.94101 для седел ипускных клапанов и зенкерами А.94031 и А.94092 для седел выпускных клапанов. Зенкера надеваются на шпиндель А.94058 и центрируются направляющими стержнямиА,94059. После очистки фасок надевают на стержень А.94059 пружину А.940595, устанавливают на шпиндель. А.94069 конический круг А.94078 для седел выпускных клапанов или круг А.94100 для селел впускных клапанов,закрепляют шпиндель в шлифовальной машинке и шлифуют седло,снимая при этом как можно меньше металла. (см рис.5 Профиль седла выпускного клапана, рис 6. Сужение рабочей фаски седла клапана зенкером, установленном на шпинделе А.94058, рис 7. Шлифование рабочей фаски седла клапана).
Для нормальной работы двигателя между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя или коромысла имеется зазор, который гарантирует плотную посадку клапана в его седле. Предусмотренный зазор компенсирует линейные деформации деталей газораспределительного механизма, происходящие под воздействием изменения температур в течение рабочего процесса двигателя. В силу этого зазор получил название теплового. Величина теплового зазора по мере эксплуатация двигателя изменяется вследствие износа деталей газораспределительного механизма. Износ трущихся поверхностей деталей, передающих усилие на клапан от кулачка распределительного вала (толкатели, штанги, коромысла, и регулировочные болты), приводит к увеличению установленного ранее зазорна. В то же время износ рабочей фаски и седла клапана приводит уменьшению этого зазора. Указанное изменение зазора в клапанах требует систематической их проверки и своевременной регулировки.
Величина теплового зазора обусловливается конструктивными особенностями и для каждого типа двигателей оговаривается техническими условиями. Работы по проверке и регулировке тепловых зазоров клапанов следует производить через каждые-6000 км пробега, а также при первых признаках неисправностей в работе клапанного механизма. В период обкатки нового двигателя или после его ремонта регулировочные работы следует производить в более короткие сроки первая рег
Регулировка тепловых зазоров двигателя модели 407. Величина теплового зазора между наконечником клапана и регулировочным болтом коромысла зависит от температуры деталей двигателя, особенно головки цилиндров. Так, при прогреве двигателя и повышении его температурного режима на 60 – 700 тепловой зазор увеличивается на 0,1 – 0,12 мм. При эксплуатации автомобиля зимой этот перепад температур деталей двигателя может достигать большой величины, тепловой зазор может значительно уменьшиться по сравнению с установленным зазором. Поэтому регулировочные работы следует производить при температуре двигателя в пределах 15 – 200 выше нуля. При этой температуре тепловой. зазор должен иметь следующие значения: длявыпускных клапанов – 0,20 мм; для впускных клапанов – 0,15 мм. Для проведения регулировочных работ необходимо иметь следующие инструменты: ключ двухсторонний 11 Х 14 мм; трубчатый торцовый ключ 14 мм; специальный торцовый ключ 5 мм; отвертку и пусковую рукоятку. Порядок проведения работ следующий.
1. Для удобства подхода регулировочными ключами к болтам третьего и четвертого коромысел снять воздушный патрубок карбюратора и отвести в сторону подводящую топливную трубку.
2. Отвернуть два барашка и снять крышки лючков кожуха головки цилиндров, стараясь не повредить пробковую прокладку.
3. Ослабить винт крепления крышки смотрового окна на картере сцепления (рис.1) и отодвинуть крышку 3 в сторону.
4. Провертывая пусковой рукояткой коленчатый вал двигателя, установить поршень первого цилиндра в крайнее верхнее положение при такте сжатия. Это положение можно определить по следующим признакам:
а) если двигатель перед регулировкой не разбирался и находился в рабочем состоянии, то при такте сжатия в первом цилиндре токоразносная пластина ротора должна быть обращена в сторону клеммы провода низкого напряжения, неподвижно укрепленной на корпусе прерывателя-распределителя;
б) такт сжатия можно определить, наблюдая за последовательностью работы коромысел или штанг толкателей при медленном вращении коленчатого вала. Сразу же после закрытия впускного клапана первого цилиндра начинается такт сжатия. При этом выпускной клапан тоже закрыт. При закрытом положении клапанов первого цилиндра коромысла их остаются неподвижны по мере вращения коленчатого вала, следовательно, ближайшая метка на маховике будет соответствовать положению поршня в конце такта сжатия в первом цилиндре.
5. Проворачивая медленно коленчатый вал, совместить метку 2 с обозначением - в. м. т. на ободе маховика с острием штифта 1, неподвижно закрепленного в картере сцепления. Метка просматривается через открытый лючок в картере сцепления.
б. Проверить плоским щупом величину теплового зазора в последовательно расположенных клапанах: первом выпускном. Втором и третьем впускных и пятом выпускном. При этом необходимо выбрать зазоры в цепочке соединений толкатель – штанга – коромысло, оттягивая вверх коромысло за регулировочный болт. Перед регулировкой проверить состояние поверхности наконечника клапана. В процессе износа в центре этой поверхности образуется лунка, величину которой плоский щуп не улавливает, и, следовательно, измеренная величина зазора будет неточной. При износе наконечник клапана перед регулировкой следует заменить новым или отшлифовать.
7. Регулировать зазор в следующем порядке (рис. 2). Торцевым ключом 14 мм отпустить контргайку 2 регулировочного болта. Проверяя зазор плоским щупом, провернуть регулировочный болт ключом 5 мм, отпуская или затягивая его до получения номинального зазора. Поддерживая ключом 5 мм регулировочный болт в установленном положении, затянуть контргайки и вторично проверить щупом величину зазора. Более надежно затянуть контргайку и окончательно проверить зазор. В этом положении коленчатого вала произвести регулировку всех указанных клапанов.
8. Повернуть коленчатый вал двигателя ровно на один оборот до нового совмещения метки на ободе маховика со штифтом, как это производилось ранее. В этом положении поршень четвертого цилиндра должен находиться в крайнем верхнем положении при такте сжатия. Провернуть и отрегулировать остальные четыре клапана, т. е. четвертый выпускной, шестой и седьмой впускные и восьмой выпускной.
Регулировка тепловых зазоров на двигателе модели 402. Величина тепловых зазоров между стержнем клапана и регулировочным болтом толкателя должна быть выдержана в пределах: для впускного клапана – 0,13 – 0,15 мм,. для выпускного клапана – 0,18 – 0,20 мм. Замер величины зазора должен производиться на холодном двигателе при средней температуре блока цилиндров + 18'. Для проведения работ необходимо иметь инструменты: рожковые двухсторонние регулировочные ключи 12 Х 17 и 15 Х 17 мм с толщиной губок 3 мм; отвертку; стандартные ключи 14 Х 17 и 11 Х 14 мм; плоский щуп. Регулировка зазоров производится в следующем порядке.
1. Снять карбюратор, отсоединив предварительно топливную трубку питания карбюратора и патрубок воздушного фильтра.
2. Снять фильтр тонкой очистки масла, отсоединив сливную и нагнетающую трубки.
3. Снять впускной и выпускной трубопроводы, отсоединив предварительно от приемной трубы глушителя.
4. Отсоединить от крышки клапанной коробки сливную трубку фильтра тонкой очистки масла.
5. Открыть крышку клапанной коробки, стараясь не повредить пробковую прокладку.
6. Провертывая пусковой рукояткой коленчатый вал двигателя, установить поршень первого цилиндра в крайнее верхнее положение при такте сжатия (выполняется так же, как указано выше для двигателя модели 407).
7. Отрегулировать тепловой зазор между регулировочным болтом и стержнем клапана у последовательно расположенных клапанов: первого выпускного, второго и третьего впускных и пятого выпускного клапана.
Регулировать зазор в следующем порядке. Отпустить контргайку регулировочного болта ключом 15 мм, придерживая от вращения толкатель ключом 17 мм. Затем, проверяя зазор плоским щупом. ключом 12 мм вращать головку регулировочного болта, придерживая толкатель ключом 17 мм, до получения требуемого зазора.
8. В установленном положении регулировочного болта затянуть контргайку, удерживая от вращения регулировочный болт, и повторно проверить величину зазора.
9. Не проворачивая коленчатого вала, произвести регулировку указанных клапанов (первого, второго, третьего и пятого).
10. Провернуть коленчатый вал точно на один оборот до нового совмещения метки на маховике со штифтом картера сцепления и отрегулировать остальные клапаны: четвертый выпускной, шестой и седьмой впускные и восьмой выпускной. Регулировка теплового зазора в клапанном механизме.
Со временем в клапанном механизме двигателей автомобиля ЗАЗ появляется стук, не устраняемый регулировкой тепловых зазоров. Вызывает его повышенный осевой зазор коромысел выпускных клапанов (в отличие от коромысел впускных клапанов они не имеют распорных пружин, автоматически устраняющих зазоры). Ликвидировать зазоры можно установкой шайб на валик между распорными втулками и коромыслами. При этом можно использовать регулировочные шайбы, предназначенные для пальцев стойки передней подвески автомобиля ЗАЗ-965А, поскольку они имеют высокую износостойкость (изготовлены из марганцовистой стали) и подходят по размерам к двигателю МоМЗ-966А (30 л.с.). Для двигателей МоМЗ-968 внутренний диаметр шайб надо увеличить напильником до 18 мм.
Толщину шайб можно подогнать шлифованием на абразивном круге, чтобы после сборки коромысло качалось без заеданий и заметного осевого зазора.
ГРАФИК