Притирка клапанов
Притирка клапанов — операция по улучшению прилегания фасок клапанов и седел клапанов. Притирка производится как вручную, так и при помощи специализированного инструмента и притирочной пасты. Притирка клапанов позволяет решить несколько задач, среди которых — уравнивание шероховатости зон прилегания на клапане и на седле, понижение этой шероховатости и контроль произведенных операций.
Притирать клапана или не притирать? Однозначного мнения на этот счет нет. Некоторые специалисты отказываются от притирки, аргументируя это тем, что уровень современного оборудования по обработке седел и клапанов решают задачи их плотного прилегания. В то же время есть и противники слепого доверия такому подходу, к коим можно отнести и нашу компанию. Далее мы обоснуем наше видение этого вопроса и опишем те выводы, к которым мы пришли за более, чем 20 лет работы над восстановлением головок блоков цилиндров.
Но давайте по порядку. Если мы под микроскопом присмотримся к результатам прирезки (профилирования) седел клапанов и к результатам шлифовки тарелок клапанов, то мы увидим «вспаханное поле», усеянное ямами и бороздами. Более того, шероховатость обработки седла резцом будет отличатся от шероховатости обработки тарелки клапана абразивным кругом. Это ведет к тому, что между этими шероховатостями в будущем будут накапливаться частички топливно-воздушной смеси, продуктов сгорания и со временем эффективность работы головки блока цилиндров будет падать. Поэтому мы говорим о том, что эти две разные по шероховатости поверхности нужно уравнять и привести их если не к идеальному прилеганию, то близкому к нему.
Давайте рассмотрим такой пример. Можно сделать головку со смещением, обработать седла с таким смещением, что вы ставите клапана и видите щели, в которые можно просунуть в несколько раз сложенную бумагу. Вы поставите эту головку и она будет работать. Запас у машины достаточно большой, вы не ощутите эту щель, например, в динамике. Со временем эта щель зарастет нагаром и как-то там будет держать, но эффективно работать не будет. Если у вас есть смещение — это работает. Если нет смещения — намного лучше работает. А если у вас нет смещения и клапан притерт — это еще лучше работает!
В нашей практике часто бывает, когда мы начинаем притирать новые клапана и видим, что след — пятно контакта клапана и седла — не полностью распределен по всей фаске, по окружности, а есть провалы, ямы на рабочей поверхности. И процент таких клапанов, которые требуют доработки, достаточно велик. Из нашего опыта — это процентов 5 новых клапанов, с завода. А это уже немало! Мы в любом случае проверяем на биение каждый новый клапан, который устанавливаем — это для нас закон. Но на проверочном стенде микропровалы мы можем не увидеть, а по притирочному контактному пятну эти дефекты мы способны отследить. То есть притирка — это также контрольный тест качества проведенных работ и устанавливаемых деталей.
Нужно также понимать, что клапану и седлу клапана необходим теплоотвод для эффективной работы. Правильное прилегание плоскостей улучшает теплоотдачу. Направляющая втулка отбирает тепло у штока клапана, седло забирает это тепло у тарелки клапана и отдает его головке. Вот почему чугунные головки, у которых нет седел и направляющих втулок, а тело головки является седлом клапана и втулкой, работают кратно больше, чем головки со вставными втулками и седлами. Вот вам наглядный эффект теплоотдачи.
И если нет этого правильного прилегания деталей, есть зазор, мы эту теплоотдачу ухудшаем, например, нагружаем одну сторону теплом. В камере сгорания и так неравномерное распределение тепла. Особенно выпускной сектор нагревается неравномерно даже в самых идеальных условиях. Инженеры пытаются рассчитать все эти процессы таким образом, чтобы было правильное распределение тепловой нагрузки. Чтобы не получалось так, что через половину седла выходит 80% горячих выбросов, а через вторую половину — 20%. Это неравномерная тепловая нагрузка. И часто эти процессы даже не рассчитываются по формулам, а достигаются опытным путем. Потому что идеальных условий работы силового агрегата нет. Мы меняем обороты, скорость движения клапана постоянно меняется, скорость протекания потоков… Все это в постоянном изменчивом состоянии. Поэтому зная все эти процессы, нельзя пренебрегать такими техническими требованиями, как теплоотвод при правильном прилегании деталей.
Далее рассмотрим еще один важный вопрос — чем притирать клапана? Конечно, если выбрать алмазную пасту, у которой шаржируемость (внедряемость, насыщаемость поверхности притираемых деталей) стоит на самом верху шкалы Мооса (десятибальная шкала относительной твердости поверхности минералов), при промывке деталей от нее уже так просто не избавится и она нам сослужит плохую службу.
Мы работаем пастой карбида кремния, 40 микрон. Карбид кремния хорошо растирается, измельчается. Из 40 микрон зернышко превращается в микрон 10-15. Если притирать сразу 10 микронами, то процесс обработки может растянуться надолго. Зерно порошка берется таким, чтобы после притирки шероховатость поверхности была не больше, чем после прирезки и шлифовки. Напомним, после прирезки седел и обработки клапанов всегда присутствует шероховатость, идеала не бывает. Задача притирки, чтобы шероховатость была не выше, а такая же или ниже. Притирать мы должны пастой, которая не очень твердая и не внедряется так глубоко, чтобы ее нельзя было потом вымыть из притираемых зон.
Дальше — нюансы обработки. Для того, чтобы добиться идеального результата, тереть клапан нужно не больше 10 оборотов вокруг своей оси. Нет необходимости в том, чтобы долго и нудно притирать клапан. Нужно понимать, что притирка дефекты геометрии седла, несоответствие углов прилегаемых поверхностей не устраняет. Такие дефекты устраняются режущим инструментом. Наша задача — выровнять и/или понизить шероховатость. И Боже упаси переборщить с пастой, чтобы она попала во втулку или куда-то потекла! Нужно поставить буквально пару точек пасты на притираемую поверхность.
Важен также контроль за чистотой работы. Нужно не полениться держать рабочее место, детали, инструмент в чистоте. После притирки мы используем на клапан одну салфетку, на седло другую. Вытираем так, чтобы ни одно зернышко не попало в направляющую втулку или на шток клапана. Для этого нужна культура производства: чистые руки, а не засоледоленные и замасленные; должны лежать одноразовые салфетки, соответствующая удобная рабочая поза… Работа производится не на ходу, сидя где-то там на пеньке. Должно быть организовано удобное рабочее место. Должен быть соответствующий инструмент для притирки — ручной и электрический. Только при таких условиях мы можем говорить о качестве проделанной работы.
Напоследок предлагаем выделить немного своего времени и найти в сети информацию о том, как собираются двигатели, к примеру, Lamborghini, гоночные болиды… Все ответственные процессы производятся в ручную, индивидуально. И да, клапана для этих двигателей притираются. То есть эти двигатели собираются так, чтобы они работали в соответствии со своими потенциальными возможностями. Мы не сравниваем свои процессы с процессами производителей суперкаров, но с нашей стороны было бы невежеством пренебрегать этим многолетним опытом автомобильной индустрии.
Вернуться к разделу Ремонт ГБЦ
Тематические материалы: