Глава15. Ремонт деталей механизма газораспределения

15.1. Ремонт клапанов

Износ деталей механизма газораспределения оказывает большое влияние на работу двигателя. Износ гнезд приводит к нарушению герметичности и к углублению клапанов, вызывая уменьшение степени сжатия и падение мощности двигателя.

Износ опорных площадок под клапанными пружинами и уменьшение упругости последних приводят к уменьше­нию предварительной затяжки пружины, к более плохому прилеганию клапана к гнезду и иногда к подъему выпуск­ных клапанов при такте впуска.

Износ кулачковых валов приводит к нарушению фаз распределения и потере мощности двигателя

Основными дефектами клапанов являются: износ фаски, стержня, торца и участков соприкосновения выточки с суха­риками.

При износе фаски клапан шлифуют на специальных приборах, дающих возможность поворачивать клапан на не­обходимый угол (обычно 45°) относительно оси вращения круга (рис. 15.1).

Фаску клапана можно шлифовать и на токарном станке с помощью суппортно-шлифовальной дрели. При этом стер­жень клапана зажимают в патроне токарного станка, а дрель устанавливают на суппорте так, чтобы ось шпинделя с осью стержня клапана составляла угол в 45°.

Фаску обрабатывают при скорости шлифования в преде­лах 28-32 м/сек. Для шлифования фаски применяют корун­довый круг твердостью СТ-С₂ и зернистостью 60-80. Шли­фовать фаску можно только до тех пор, пока сохраняется цилиндрический поясок тарелки клапана.

После этого можно отремонтировать фаску клапана на­плавкой. В качестве присадочного материала для впускных клапанов применяют сталь 45Х, а для выпускных — сильхромовую сталь ЭСХ8. После наплавки клапан подвергают термообработке: закалке и отпуску.

Диаметр тарелки клапана может быть также увеличен раздачей (рис. 15.2). Для этого клапан нагревают до темпера­туры 800-850° и раздают, после чего его подвергают термо­обработке.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под уменьшен­ный размер или хромируют до получения нормального раз­мера. Торцы стержней клапанов ремонтируют наплавкой с последующей шлифовкой.

Рис.15.1.Шлифование фаски клапана . Рис.15.2. Раздача тарелки клапана:

1 — матрица, 2 — корпус, 3 — пуансон, 4 — кольцо, 5 — ручка, 6 — форма клапана после штамповки кольцевой канавки с нижней стороны тарелки (пунктиром показано очертание клапа­на до ремонта), 7 — цилиндрический поясок, получаемый при осадке, 8 — износ фаски, заполняемый при осадке, 9 — металл, вытесняемый при осадке.

15.2. Ремонт гнезд клапанов

Характерная неисправность гнезда — износ фаски в ре­зультате коррозии, смятия и действия абразивных частиц.

Лучший способ ремонта клапанных гнезд — шлифовка абразивными наконечниками (рис. 15.3).

Хорошее качество поверхности и правильную форму фаски получают при скорости вращения оправки около 20000 об/мин.

Зазор между хвостовиком оправки и направляющей втулкой должен быть равен 0,2 мм. При этом зазоре оправ­ка, вращаясь, совершает колебательные движения и придает фаске сферическую форму. На обработку восьми гнезд такой оправкой затрачивается около 10 минут. Этот способ дает возможность увеличить срок службы гнезд без кольцевания до 10 лет. После обработки гнезд этим способом клапаны очень плотно прилегают к гнездам, вследствие чего отпадает необходимость в притирке клапанов.

Наиболее широко распространен способ ремонта клапан­ных гнезд обработкой их черновыми и чистовыми фрезами, после которой клапаны притирают к гнездам. Для обработки гнезд применя­ют фрезы с углами наклона режущей части 15, 45 и 75° (черновые) и 45° (чи­стовые), приведенные на рисунке 15.4.

Фрезы 15 и 75° применяют для со­хранения среднего диаметра и необхо­димой ширины фаски. При обработке фрезой 15° средний диаметр фаски уменьшается, а при обработке фрезой 75° — увеличивается. Недостатком обра­ботки гнезд фрезами является снятие значительного слоя металла с гнезда. При обработке черновыми фрезами тол­щина снимаемого слоя металла превы­шает 0,5 мм, а при обработке чистовы­ми фрезами — 0,4-0,5 мм. При большом утопании клапана гнезда восстанавливают кольцеванием. При этом способе ремонта в расточенные гнезда запрессовывают чугунные кольца с натягом 0,25-0,3 мм.

Более хорошие результаты можно получить в случае смачивания поверхностей кольца перед запрессовкой раство­ром нашатыря.

Расточка головок под гнезда выполняется с помощью приборов. Хвостовик получает вращение от шпинделя свер­лильного станка. Прибор для расточки гнезд показан на рис. 15.5. Гнезда можно растачивать также на расточных станках.

Рис. 15.3. Приспособление для шлифов­ки гнезд абразивным наконечником:

1 — корпус, 2 — шлифовальный камень, 3 — направляющий стержень,

4 — наконечник, 5 — пружина

Рис. 15.4. Углы, под которыми обрабатывается клапанное гнездо

Рис. 15.5. Универсальный прибор для расточки клапанных гнезд: 1 — кронштейн, 2 — резцовая оправка, 3 — направляющая втулка, 4 — кольцо, 5 — стопорный болт, 6 — резец, 7 — зажим­ная планка, 8 — винт для крепления резца, 9 — винт для регулировки вылета резца, 10 — хвостовик, 11 — сухарь, 12 — шарик, 13 — зажимной болт

При таком способе ремонта имеющиеся между гнезда­ми трещины надежно закупориваются стопором.

Головки, имеющие трещины, кроме рассмотренных ранее способов, могут быть отремонтированы с помощью растворов, образующих в трещинах затвердевшую пленку. К таким ра­створам относятся: раствор нашатыря или уксусной кислоты в воде; раствор жидкого стекла в воде; раствор хлорного же­леза, натронной селитры и железного сурика в воде.

Наибольший интерес представляет ремонт трещин с по­мощью раствора нашатыря. При ремонте головки через тре­щину продавливают раствор нашатыря. Нашатырь вызывает образование продуктов коррозии, которые вместе с ним созда­ют прочную коллоидную пленку, закупоривающую трещину.

При достаточной выдержке чугунной детали под воз­действием раствора нашатыря можно ремонтировать тре­щины шириной до 0,35 мм.

Для ремонта можно применять раствор нашатыря кон­центрации от 5% до насыщенного. Чем больше в растворе нашатыря, тем быстрее происходит закупорка. Под давлени­ем трещина обычно несколько расходится и стенки ее омы­ваются раствором нашатыря. После продавливания раствора нашатыря через трещину ремонтируемую головку нужно выдержать (не выливая раствора) в течение 12-24 часов.

Приведенным способом можно устранять трещины даже в таких ответственных местах, как камеры сжатия.