Притираются ли клапана во время работы двигателя

Всем привет!
Давайтека сегодня поговорим о таком холиварном вопросе, как притирание клапанов. Процедура на просторах Драйв 2, мягко говоря, популярная — я еще не видел ни одного описания капильного ремонта ДВС, в котором не упоминался бы этот «ритуал»! Причем поговорим мы скорее даже не о самом притирании, а о тех вещах, которые вызывают его необходимость.

Для начала давайте посмотрим, как устроен узел клапан-седло в геометрическом плане:

Видим кучу фасок (причем на седле может быть не фаска, а радиус). Про геометрию седла и влияние ее на работу ДВС много и исключительно доходчиво писал Barik-CZ, я же хочу обратить внимание на несколько ключевых для ресурса ГБЦ моментов:
1. Клапан подтягивается к седлу при помощи возвратной пружины.
2. Отношение силы прижима клапана к площади фаски на седле дает удельное давление клапана на седло.
3. Через фаску на седле происходит охлаждение клапана.

Как видим, все ключевые для работы ГБЦ моменты упираются в две фаски — на тарелке клапана и на седле.

Что будет, если фаска на седле окажется неравномерной? Удельное давление в разных точках седла будет различным, в зоне с максимальным давлением износ будет существенно быстрее, чем в соседних. Как следствие нарушение герметичности, прорыв горячих газов с одновременным резким ростом температуры клапана в зоне прорыва газов и практически нулевого охлаждения в ней же. Как итог — прогорание клапана.

Что будет если фаска на седле слишком широкая? Поимеем снижение удельного давления, как следствие — меньшую надежность уплотнения и вероятность прорыва газов в один прекрасный момент, со всеми вытекающими.

Очевидно, что клапан закроется герметично только при условии, что фаски клапана и седла будут абсолютно соосны. Между клапаном и направляющей втулкой есть радиальный зазор, обычно в районе 0.03-0.04мм.
Итого суммарно у нас есть половина от этого зазора — 0.02мм погрешности несоосности для седла клапана и тарелки. Это мы считаем, что оси седла и направляющей втулки параллельны, очень важное допущение, запомните его!

Для новых клапанов, либо клапанов перешлифованных на спецоборудовании характерна несоосность фаски и стержня клапана не более 0.01мм, примем это как аксиому. Выходит, что у нас осталось не более, чем 0.01мм на несоосность седла клапана относительно оси направляющей втулки.

Тут надо сделать такую ремарку: при замене направляек несоосность седла и оси втулки может легко достигать нескольких десятых миллиметра — это на порядки больше нашего допуска в 0.01мм! Из этого делаем вывод, что седла править после замены направляек нужно обязательно.

И вот теперь у нас дилемма — а как обрабатывать седла? Опытный читатель наверняка подскажет — дык специальными ручными фрезами же, вот типа таких:

Увы, но после обработки седел таким инструментом самое лучшее место для отремонтированной ГБЦ — в помойке…

И вот почему: такой инструмент центрируется по направляющей втулке с помощью так называемого пилотного стержня, или просто пилота. При диаметре стержня клапана в 10-11мм жесткость пилота еще хоть как то достаточная для корректного центрирования инструмента, но при диаметрах стержня клапана 7 и менее миллиметров жесткости пилота совершенно недостаточно. В итоге пилот банально гнется, что не позволяет говорить о точном центрировании инструмента. Реальная погрешность соосности осей седла клапана и направляющей втулки, которую можно получить с помощью такого приспособления — 0.08-0.1мм, в 10 раз больше допустимой! Добавляем к этому крайне низкую чистоту обработки поверхности — опять же из за низкой жесткости инструмент «дробит».

Естественно, после контрольной сборки никакой герметичности не будет. Вариант останется один — притирать по старинке, компенсируя несоосность от обработки и дефекты рельефа. Да вот незадача, при этом мы автоматически получаем фаску седла разной ширины, вместе со всем комплексом проблем описанных выше.

Кроме того, при притирке частицы абразива внедряются в материал седла, которым часто оказываютя пористые чугун либо порошковые материалы на основе бронзы. Получаем абразивное седло, срок службы которого очень невелик, по понятным причинам. Даже если седло твердое и не подвержено внедрению абразива — нет никаких гарантий, что остатки притирочной пасты не сползут во время «ритуала» по стержню клапана на направляющие втулки. Понятно, что пользы от абразива там тоже не много… Отмыть абразив хотя и можно, но очень и очень трудоемко, да и гарантий на полное удаление дать физически невозможно.

И ладно бы только несоосностью седла и втулки да абразивом дело кончилось, но ведь нет! Изгиб пилота вкупе с «ручным приводом» инструмента дает нам дополнительную непараллельность осей втулки и седла. А это значит, что стержень клапана будет при каждом закрывании изгибаться, чтобы тарелка села на место. Как следствие резко вырастет темп накопления усталостных напряжений в теле клапана и рано или поздно (скорее рано) голова у него отвалится и радостно размолотит весь цилиндр. Кроме этого незапланированная радиальная нагрузка на мягкую направляющую втулку испортит ее очень быстро. Наверняка же многие слышали страшилки как после капиталки клапана пообрывало или направляйки померли на мизерном пробеге? Вот это оно и было

В сухом остатке получается, что формально все операции по ремонту ГБЦ выполнены — клапана заменены, седла прирезаны и потом притерты, герметичность есть. Но качественный ли ремонт и будет ли ходить такая ГБЦ? Думаю комментарии излишни…

Так каким же образом обрабатываются седла правильно?
Вариантов не много, целый один — седла прирезаются на специальных станках, особо любопытные могут погуглить по марке Serdi. Суть процесса в том, что ГБЦ закрепляется на жестком столе станка, затем шпиндель с режущим инструментом центрируется по пилоту. Принципиальный момент в этом месте такой, что пилот используется для центрирования ДО начала обработки и не участвует в центрировании инструмента непосредственно в процессе резания. Соответственно малая жесткость пилотного стержня не оказывает влияния на погрешность обработки.

Реальная точность при серийном выполнении работ на таком оборудовании — 0.01-0.015мм, именно то что необходимо для гарантированно герметичного закрывания клапана без какой либо дополнительно мехобработки.

Эксклюзивностью такая работа никакой не обладает, многие конторы в России оказывают подобные услуги. Любой заинтересовавшийся данной тематикой человек без труда найдет все явки и пароли с помощью поиска, причем практически в любом регионе страны

Кстати про герметичность, раз уж вся возня у нас ради нее образовалась — а как проверять то результат трудов?
Популярная методика — солярка или керосин в камеру сгорания и ждать пока утечет (или не утечет). Вроде логично и очевидно все, но нестыковочка есть — ДВС собираем, или насос по перекачке соляры?
Корректно проверять герметичность клапанов воздухом, общепринятое название процесса — вакуум тест. К впускному или выпускному каналу ГБЦ (смотря какие клапана проверяются) через простейший адаптер подключается вакуумный насос с вакуумметром. Для герметичного клапана нормой считается способность держать разряжение в 0.6-0.7Атм. И никакой солярки! Любопытно, что в состав любого спецстанка для прирезания седел входит вакуум-тестер для контроля результатов работы.

Друзья, любите своих железных коней, осваивайте современные (если таковыми можно назвать технологии 20 летней давности) способы ремонта. Пора вылезать из начала 20го века, прошли времена когда чумазые мотористы терли клапана красным кирпичом в поле

Пока!

А что будет если не притереть клапана

Модераторы: SNOOPER, Nbf, drcham, BAlex, Romik, алексей — Маленький Мук, DenVer

Что такое притирка и зачем притирать клапана

Притиркой клапана в основном шлифуется по поверхности клапанов (которые позволяют топливу и воздуху свободно поступать) и в месте, где они соприкасаются друг с другом. Это делается путем нанесения специальной пасты на края клапанов. В итоге получается идеальная герметичность, которая предотвратит выход газов во время использования двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания работает путем достижения определенной степени сжатия, которая отличается между моделями, и сжигания воздушно-топливной смеси, которая сжимается до определенного объема, устанавливаемого коэффициентом сжатия. И если топливно-воздушная смесь протекает через седло, объем воздушно-топливной смеси изменится, а процесс сгорания не будет точным, что приведет к снижению производительности двигателя.

Преимущества процедуры:

• Создает максимальное уплотнение между клапаном и головкой, которое предотвратит выход газов во время работы двигателя.
• Большая площадь контакта обеспечивает рассеивание тепла от клапанов к головке, что предотвратит сгорание клапанов.

В результате весь процесс приведет к получению более тонких поверхностей, устранению незначительных дефектов, созданию более надёжной герметичности.

Когда пора задуматься о притирке

Признаки появления неисправности может заметить даже начинающий автолюбитель:

• двигатель начинает «троить»;
• мотор машины работает неравномерно;
• обрастание нагаром свечей;
• пониженный уровень компрессии.

Сам же процесс притирки состоит в том, что рабочая область клапана на тарелке притирается к своему посадочному седлу.

Что необходимо для притирки

Все инструменты для притирки работают одинаково. Это означает, что инструмент крепится к головке клапана, притирочная смесь наносится на седло клапана или на поверхность, а инструмент поворачивается в разные стороны, чтобы обеспечить прочную фиксацию.

Также для процедуры потребуется:

• керосин;
• притирочная паста;
• пружина, по наружному диаметру, которая проходит напрямую в седла клапана.

Приспособления для притирки клапанов

Существуют определенные приспособления для притирки клапанов. О них речь пойдет ниже.

Итак, приспособления, которые используются для притирки клапанов своими руками:

• Сухая ткань. Необходима для того, чтобы протирать обработанные поверхности.
• Растворитель. Специальное средство, которое обеспечивает качественную очистку рабочих поверхностей.
• Шланг и пружина. У пружин обязательно должна быть достаточно пониженная жесткость. Их диаметр составляет 2 или 3 миллиметра, он немного больше диаметра штока клапана. Его можно положить на стержень. Также можно использовать небольшой зажим для надежного закрепления. Также нужен короткий металлический стержень с диаметром, похожим на поршневой стержень, чтобы он свободно помещался в резиновый шланг.
• Керосин. Используется во всех процедурах притирки.

Необходимо также хорошо проверить притирку после совершения процедуры. Очень важно провести процедуру очень качественно.

Требуемый инструмент

Работы по притирке клапанов не особо сложные, но выполнение их занимает длительное время, особенно, если делать это своими руками.

На автомобиле выполнить их невозможно, придется частично разбирать силовую установку, а именно снимать головку блока цилиндров.

Поэтому при решении произвести притирку клапанов сразу следует позаботиться о наличии новой прокладки ГБЦ.

Из инструментов для выполнения этой операции понадобится:

• Набор ключей и головок;
• Приспособление для разсухаривания клапанов;
• Приспособление для выполнения притирки;
• Пасты для притирки;
• Ветоши;
• Керосин.

Какую притирочную пасту использовать

Наши деды изготавливали средство для притирки самостоятельно. Они собирали пыль под наждаками с алмазным кругом, после чего смешивали ее с маслом. Сегодня, благодаря прогрессу и развитию торговли, у автомобилистов имеется приличный выбор в специализированных магазинах. Поэтому у новичков возникает закономерный вопрос о том, чем притереть клапана, какой пастой. О цене речь не идет. Здесь каждый выбирает на свое усмотрение и в соответствии с возможностями. Гораздо важнее определиться с зернистостью и составом.

Крупнозернистые пасты неопытному автолюбителю использовать не стоит. Ошибка в работе может привести к появлению существенных дефектов не фасках клапана и седла, что повлечет за собой дополнительные расходы. По этой причине лучше использовать среднезернистые пасты для основной работы и мелкозернистые для шлифовки.

Очень часто в комплекте идут уже два тюбика, что облегчает задачу для покупателя. В магазинах часто встречается паста «ФАБО» в стилизованной (в форме клапана) упаковке. Кстати, название – это аббревиатура и расшифровывается как Финишная Антифрикционная Безабразивная Обработка. Эту пасту нужно использовать в качестве финишной, после того, как клапан будет притерт при помощи паст «Классическая» или «Алмазная», продающихся в такой же упаковке.

Кроме вышеупомянутой пасты в продаже есть средство ABRO Grinding Paste GP-201. В данном случае в одной упаковке будет сразу два варианта: крупнозернистая и мелкозернистая. Стоит намного дешевле ФАБО. Кроме того, эта паста подходит и для удаления ржавчины с любой металлической поверхности, а также для правки режущих инструментов. Одним словом, такая паста многофункциональная.  Среднезернистую и мелкозернистую пасту в одной упаковке можно получить, купив Done Deal. Основа здесь – порошок карбида кремния. Также универсальное средство, пригодится в хозяйстве. А если есть вероятность и необходимость работать с хромированными поверхностями, то стоит обратить внимание на пасту PERMATEX. В любом случае, перед покупкой рекомендуется внимательно изучить инструкцию и уже потом делать выбор.

Теперь давайте ответим на вопрос, что делать, когда пасты нет. Иногда бывают такие ситуации, когда нужно притереть клапана если нет пасты. Что ж, в этом случае  придется вспомнить дедовские способы, о чем уже говорилось выше или немного разнообразить их. Итак, если нет пыли с алмазного круга, то понадобится самая мелкая наждачная бумага. С нее нужно снять абразив и смешать его с моторным маслом или солидолом. В качестве финишной пасты используется паста ГОИ, смешанная с теми же смазочными материалами. Разумеется, качество обработки такими средствами будет намного ниже. Особенно, когда нет соответствующего опыта.

Способы притирки

Существует несколько способов притирки. Каждый имеет свои особенности, которые описаны ниже.

Ручные фрезы

Ручная фреза представляет собой палочку с присоской на конце. Процедура проста, как добывание огня. Резиновая присоска устанавливается на тарелку клапана, фаска тарелки и седло предварительно обрабатываются специальной притирочной пастой и начинается вращение полоски между ладонями – влево, вправо. На нормальный клапан, обычно уходит от 15, до 20 минут.

Применяют такой способ самые настоящие ценители раритетных авто, получая от этого процесса моральное удовольствие. При таком способе притирки невозможно испортить саму тарелку, шток клапана или седло. Визуально, после обработки фаска тарелки становится матовой, как и седло.

Станки

Существуют специальные мобильные станки для притирки клапанов. Применяют их профессиональные автослесари, в своих мастерских. Это устройства типа: VM1150, VM1200, VM1350, VM1500 или VM1600. Отличаются они размерами обрабатываемых тарелок и глубиной погружения. Есть также специальные стенды для притирки клапанов, типа Р-23.74, они способны обрабатывать сразу по 8 клапанов, и рассчитаны на самые разные модели автомобилей – от легковых до большегрузов.

Верстак и трубка с Т-образной ручкой

Трубка с Т-образной ручкой – ещё одно устройство используемое для бережной притирки клапанов раритетных авто. В данном случае на конце трубки имеется крепление для стержня, а за ручку производится вращение клапана в седле. Способ не терпит спешки и силы. Он снимает минимальный слой с хрупкой и тонкой тарелки клапана. Но времени при таком способе затрачивается довольно много.

Использование дрели

Использование электрической дрели – самый спорный способ в среде профессиональных автомастеров. При этом способе шток клапана зажимается в самом патроне дрели или через гибкий резиновый шланг. Дрель при этом должна быть реверсивной, с возможностью вращать шток в обе стороны на сверхмалых скоростях. Несомненно, данный способ значительно сокращает время на притирку – на один клапан уходит от 1 до 2 минут. Но есть риск поцарапать тарелку или седло, оставить на них глубокие царапины или вообще, сломать шток клапана.

Важно! Выполнять притирку с помощью электрической дрели могут только профессионалы, на глаз способные определить качество и обладающие твёрдой рукой, привычной к работе с данным инструментом.

Процесс притирки

Вначале снимаем с двигателя головку. Далее с головки снимается распредвал, регулировочные шайбы или гидрокомпенсаторы.

Следующим этапом является разсухаривание клапанов. Для этого применяют либо приспособление, либо же они выбиваются проставкой.

После этого снимаются крепежные тарелки и пружины. Сам клапан извлекается из головки для оценки его состояния и состояния седла.

Если он не имеет следов подгорания и не изогнут его стержень, то менять его необязательно, он подойдет и для дальнейшего использования.

Седло тоже нужно осмотреть на наличие следов подгорания. Если следы подгорания седла имеются, его поверхность вначале обрабатывается шарошкой.

После удостоверения, что подгорания на поверхностях нет, начинают процесс притирки.

Для этого на фаску клапана наносится немного пасты для первичной обработки.

Далее он ставится на место, а на его стержень надевается приспособление для притирки. Если оно самодельное, то резиновую трубку на стержне нужно зажать хомутом.

Затем приспособлением клапан поджимается к седлу и начинается притирка.

Для этого за вороток клапан проворачивается на 180 град., после проворачивается в обратную сторону. Такими движениями и производиться притирка.

На обработку поверхности одним типом пасты уходит примерно 5-7 мин. времени.

Периодически положение клапана меняется. То есть, его нужно провернуть примерно на 90 град. от крайнего положения при притирке, после чего снова продолжается процесс с проворотом его на 180 град. и возвратом обратно.

Механизировать процесс путем использования дрели с насадкой на стержень клапана не желательно.

Дрели обычно имеют большие обороты, поэтому при притирке ею существует вероятность перегрева седла и фаски клапана.

В таком случае лучше подойдет шуруповерт. Но круговое движение, которое будет обеспечиваться дрелью или шуруповертом, при притирке не рекомендуется, данную операцию лучше производить путем полуоборота клапана с последующим проворотом в обратную сторону, то есть ручную притирку.

После притирки черновой пастой, поверхности тщательно очищаются ветошью, чтобы удалить остатки пасты.

Затем на фаску клапана наноситься паста для чистовой обработки и процесс притирки повторяется.

Успешным результатом проведенной притирки будет являться равномерный серый матовый цвет притираемых поверхностей без каких-либо следов раковин или царапин.

Так по одному притираются все клапаны как впускные, так и выпускные. Особой разницы в том, на каком двигателе автомобиля выполняется данная операция — нет.

Процесс притирки клапанов одинаков как для ВАЗ-2106, так и для ВАЗ-2109 и более поздних моделей.

Разницу в сложности работ у этих авто может составлять разве что процесс снятия ГБЦ, подготовка к притирке, ну и удобства доступа приспособлением к клапанам из-за несколько отличающихся форм головки блока цилиндров.

Видео:как притереть клапан и проверить качество притирки

Нюансы, о которых стоит знать

Опытному ремонтнику приведённые ниже советы могут показаться излишнимися, но начинающему мастеру стоит обязательно запомнить следующее:

1. Все рокеры (стоящие на клапанах кулачки) лучше сразу не снимать. Необходимо, чтобы каждый клапан получил обратно свой же рокер. Во время работы двигателя кулачок распредвала и соответствующий ему рокер притираются и если их «разлучить», то могут появиться неприятные щелчки при работе клапанов, несмотря на то, что они перед этим были как следует отрегулированы.
2. И также надо понимать, что каждый клапан должен вернуться на своё место. Менять их местами даже после притирки будет не самой лучшей идеей.
3. В работе можно использовать различные абразивные пасты. Начать можно с самых крупных и закончить самыми мелкими. Это позволит улучшить получаемый результат.
4. Для лучшего прилегания на финишном этапе иногда предлагается использовать машинное масло.

Притирка клапанов осуществляется с использованием различных абразивных паст

Проверка притирки

После завершения притирания агрегатов друг к другу необходимо проверить качество проведенной процедуры. Проверить это в процессе можно с помощью графита, чтобы выявить, насколько точно произведено притирание. Для проверки используется бензин или керосин. Второй предпочтительнее, потому что он более текучий и менее вязкий. Существует несколько способов проверки. Не все они обеспечивают гарантию правильности проведенной процедуры.

Способ первый

Головку блоков цилиндров после окончания притирания нужно положить набок, так, чтобы отверстия колодцев были направлены вверх. В таком положении крышки притертых частей будут расположены вертикально. Для наглядности необходимо полностью высушить их компрессором. После этого в отверстия вверху нужно налить бензин или керосин.

Если притирание было произведено правильно, жидкость не будет протекать через отверстия. Однако такой способ не гарантирует полную герметичность клапанов. Для двигателей с ЕГР этот способ также не сработает: они имеют специализированные клапана, через которые жидкость в этом случае будет протекать.

Если керосин просачивается даже в небольшом количестве, необходимо продолжить притирание или выполнить другие ремонтные работы.

Способ второй

Этот способ является универсальным. Он подходит для всех двигателей и позволяет проверить качество притирания гарантированно. Он проверяет, выдерживает ли эта часть силового агрегата давление.

В этом случае головка двигателя должна быть расположена как бы «вверх тормашками», чтобы отверстия колодцев были сбоку. Небольшое количество топлива или керосина наливается в тарелку клапанов. Неважно, какое топливо и в каком состоянии будет использовано. Характеристики наливаемой жидкости не имеют значения.

В боковой колодец с помощью воздушного компрессора необходимо подать сжатый воздух. Он подается в отверстия впускного и выпускного коллекторов. При качественно выполненной процедуре из-под клапанов не будут появляться пузырьки воздуха даже при высоком уровне давления.

При наличии пузырьков воздуха, выходящего под давлением, можно говорить, что герметичность не достигнута. В этом случае притирание должно быть выполнено повторно. Или же требуется проведение других ремонтных работ.

Герметизация частей двигателя необходимо для сохранения его мощности и уменьшения расхода топлива. Выполнить ее можно дома. Главное – соблюдать аккуратность и выполнять все действия в соответствии с требованиями осторожности. Правильное притирание деталей позволит герметизировать клапана самостоятельно, сохранить тягу двигателя и уменьшить расход топлива.