Подбор, притирка и установка клапанов
Изнашивание направляющих втулок клапанов головки блока цилиндров приводит к нарушению уплотнения стержня клапана, увеличению расхода масла и повышенному уровню шума при работе двигателя. Дефект устраняется заменой направляющей втулки.
Замена старых (дефектных) втулок выполняется на специальных станках или вручную (рис. 12.20) с использованием различных оправок и ударами молотка со стороны седла клапана.
При выпрессовке вручную чугунных или стальных втулок из алюминиевой головки блока цилиндров возникает опасность ее повреждения. Предварительный натяг можно уменьшить, нагрев головку блока цилиндров до 150—180 °С. Из чугунных головок блока цилиндров и алюминиевых с бронзовыми втулками выбивать втулки не трудно, так как натяг небольшой.
Натяг при запрессовке новой втулки создается нагревом головки блока цилиндров и (или) охлаждением втулки. Нагрев головки блока цилиндров может быть осуществлен в печи, иногда достаточно нагреть с помощью горячей воды. Для охлаждения втулок применяют жидкий азот или сухой лед. Для пар чугун—чугун и бронза—алюминий нет необходимости в разнице температур. При запрессовке используются специальные приспособления, чтобы не допустить перекоса направляющей втулки относительно седла клапана.
После запрессовки втулки следует проверить концентричность седла клапана (рис. 12.21) и при необходимости прокалибровать разверткой отверстия. При этом следует обеспечить зазор 0,04—0,05 мм для выпускных клапанов. Для некоторых двигателей поставляемые в качестве запасных частей втулки не требуют калибровки отверстия после установки.
Седла клапанов в процессе эксплуатации приобретают форму, отличную от конической: появляется овальность седла по фаске из-за неравномерного изнашивания седла (рис. 12.22). Кроме того, при перегреве и деформации головки блока цилиндров часто возникает несоосность направляющих втулок и седел клапанов. Встречаются случаи, когда на фаске седла (обычно выпускного клапана) появляются раковины из-за нарушения процесса сгорания и перегрева.
Основными способами ремонта седел клапанов являются фрезерование (растачивание), шлифование и притирка. Фрезерование — наиболее распространенный способ ремонта седел.
До фрезерования используются фрезы с различными углами и диаметрами. Углом фрезы обычно считается половина угла при вершине, поэтому фрезы с углом 45° подходят для ремонта большинства двигателей. Значительно реже встречаются седла с углом 30°.
На рис. 12.23 приведены размеры седел и фасок впускного и выпускного клапанов.
Наиболее часто применяются фрезы с углами 30, 45 и 60°.
При фрезеровании седла следует обеспечить соосность обрабатываемой поверхности с отверстием в направляющей втулке клапана. Для этого используется центрирующий стержень (пилот), соединенный с фрезой. В последнее время находят применение резцовые головки, у которых вместо фрезы используется твердосплавный резец. Наиболее удобны приспособления, у которых специальный резец позволяет сформировать сразу весь профиль седла. Это достигается наличием у пилота двух опор: одна на втулке, вторая в кронштейне приспособления, что улучшает качество обработки, приближая ее к станочной.
Сначала седло фрезеруется под фаски клапана до тех пор, пока рабочая фаска седла не будет полностью обработана. Далее другой фрезой, формируют конусную часть, сначала с меньшим углом, затем с большим, таким образом, чтобы ширина фаски стала 1,5—2,0 мм для впускного клапана и 2,0—2,5 мм — для выпускного.
При наличии на фаске седел клапана трещин, раковин, вызывающих ослабление посадки седла в гнезде головки блока цилиндров, их удаляют на вертикально-расточном станке, формируя посадочное место для седла ремонтного размера.
Существуют также приспособления для ручного растачивания гнезд под седла в виде специальной головки с резцами -резцедержателя (рис. 12.24), в комплекте с пилотом и специальным механизмом привода. В условиях небольших мастерских такие приспособления заменяют расточной станок, однако они уступают ему в точности обработки поверхности.
Для алюминиевых головок блока цилиндров натяг седла в отверстии должен составлять 0,10—0,12 мм, а для чугунных -0,08—0,10 мм, причем большие значения для седла клапанов с диаметром тарелки более 45 мм. По высоте седло обычно делается заподлицо с поверхностью камеры сгорания. Для установки седла необходимо иметь специальную оправку (рис. 12.25), обеспечивающую центрирование седла и исключающую его перекос при запрессовке.
Для уменьшения натяга при запрессовке седла требуется тепловая подготовка головки блока цилиндров или запрессовываемого седла. Для этого применяются печи и термошкафы - температура головки блока цилиндров из алюминиевого сплава обычно 100—150 °С, а чугунной — 150—200 °С.
В условиях небольшой мастерской можно нагреть головку блока цилиндров в кипятке. Для охлаждения седел лучше использовать жидкий азот или сухой лед.
Запрессовка седла выполняется быстрым переносом оправки с седлом от охладителя к головке блока цилиндров и ударом молотка по оправке с седлом. Если режимы нагрева-охлаждения были выбраны и выдержаны правильно, то для установки достаточно одного-двух резких ударов.
После установки седла в головку блока цилиндров из алюминиевого сплава необходимо седло зачеканить (закрепить), ^ т. е. произвести наклеп материала головки блока цилиндров на торцевую фаску седла. Для чугунных седел в чугунных головках блока цилиндров зачеканивания не требуется, так как материалы головки блока цилиндров и седла имеют одинаковый коэффициент линейного расширения.
После фрезерования седла переходят к процессу притирки клапана. Притирка позволяет проконтролировать качество ремонта — при правильно отфрезерованном седле достаточно нескольких секунд для получения ровной притертой матовой поверхности седла и клапана.
В качестве абразива предпочтительно использовать корундовую пасту зернистостью 28—40 мкм или аналогичный порошок с трансмиссионным маслом. Алмазные пасты применять нежелательно, так как из-за внедрения твердых частиц в металл ускоряется изнашивание рабочих фасок седла и клапана при эксплуатации.
Притирка выполняется вращением приспособления прижатого к седлу клапана. Периодический подъем и опускание клапана на седло позволяют возвращать к фаске седла пасту, вытесненную за края фаски, при этом необходимо следить, чтобы паста не попала в направляющую втулку. Притирка седла, как правило, производится за 1—2 мин. Более продолжительный процесс только деформирует фаски на седле и клапане так же, как это происходит при длительной эксплуатации.
Для контроля качества прилегания клапана к седлу после притирки существует несколько методов: по индикатору специального вакуумного измерительного приспособления, по краске, по карандашу, а также по утечке керосина, налитого в камеру сгорания при собранных клапанах и пружинах. Наиболее простой является проверка с помощью мягкого карандаша, при которой на фаску клапана равномерно наносится 6—8 радиальных линий. После установки клапана необходимо нажать на тарелку и повернуть клапан на 180° в обе стороны. Если все сделано правильно, линии будут стерты.
Вопросы для самопроверки
1. Перечислите возможные отказы кривошипно-шатунного механизма.
2. Перечислите возможные отказы газораспределительного механизма.
3. Перечислите возможные причины отказов кривошипно-шатунного механизма.
4. Перечислите возможные причины отказов газораспределительного механизма.
5. Как осуществляется регулировка тепловых зазоров в газораспределительном механизме?
6. Перечислите основные операции, проводимые при ТО-1 двигателей.
7. Перечислите основные операции, проводимые при ТО-2 двигателей.
8. Какие работы выполняют при текущем ремонте двигателя?