У работавших продолжительное время двигателей любого транспортного средства, клапаны которых многократно подвергались притирке, рабочие фаски сёдел клапанов, могут быть правильной формы, но сильно увеличены по ширине. А нормальная рабочая ширина фаски седла должна составлять 1 — 1,5 мм., не более. Почему, я объясню ниже. В этой статье мы рассмотрим как и с помощью чего восстановить правильную ширину фаски седла, и вообще правильную геометрию седёл клапанов.
Почему нужно восстанавливать сёдла клапанов.
Когда нормальная рабочая ширина фаски становится больше 1-1,5 мм., увеличивается площадь металлического контакта между тарелкой клапана и седлом, и казалось бы можно ожидать увеличения герметичности и усиления охлаждения тарелки клапана. Однако практика эксплуатации многих двигателей показала, что при увеличении ширины фаски седла, нормальная работа двигателя нарушается довольно быстро, после короткого пробега.
А всё дело в том, что при увеличении ширины фаски, например хотя бы до двух миллиметров, площадь соприкосновения тарелки клапана с седлом увеличивается вдвое, и значит вдвое уменьшается создаваемое клапанной пружиной давление клапана, на единицу площади. В добавок клапанные пружины итак ослаблены от продолжительной работы (усталость металла) и нагрева.
В итоге, первое время после притирки клапанов, двигатель работает вроде бы вполне нормально, но довольно быстро, от уменьшения давления пружин на единицу площади, клапан начинает подгорать (особенно выпускной) и очень быстро терять свою герметичность.
Инструмент для восстановления сёдел клапанов.
Чтобы восстановить нормальное давление тарелки клапана на единицу площади седла, установка усиленных пружин бесполезна, к тому же это может сильно сократить ресурс газораспределительного механизма, который рассчитан на меньшие нагрузки. Поэтому нормальное давление тарелки клапана на единицу площади седла, а следовательно и герметичность, восстанавливают уменьшением ширины фаски седла, до требуемой величины, с помощью специального инструмента — конических фрез.
Фрезы изготавливают несколько фирм, но наиболее популярные у нас, это наборы фирм MIRA, SUNNEN, NEWAY. Причём эти фирмы делают фрезы с различными углами: 15°, 20°, 30°, 45°, 60°, 70°, 75°, 80°, которые многим могут и не понадобиться, так как углов нарезки, а следовательно и фрез, для восстановления сёдел одного какого то распространённого двигателя, потребуется всего три. Если конечно вы не занимаетесь восстановлением сёдел абсолютно всех моторов.
Но следует учесть, что качественные наборы фрез зарубежных фирм, например известной NEWAY, могут стоить 350$ и выше (цена зависит от количества фрез). И если вы не собираетесь заниматься восстановлением сёдел клапанов профессионально, то есть смысл поискать в продаже менее дорогие отечественные наборы, которые иногда попадаются вполне нормального качества (ножи фрез сделаны из твёрдого сплава).
Углы фасок ремонтируемого двигателя, следует обязательно уточнить, перед приобретением набора фрез, так как на разных моторах эти углы могут быть разными. На некоторых двигателях (как на рис 1 ниже) угол верхней фаски может быть 15 градусов, рабочей 45, а угол нижней фаски может быть 60 градусов.
А на некоторых моторах (как на рис 2) угол верхней фаски может быть в 75°, рабочей фаски тоже в 45°, а угол нижней фаски может быть всего 15° . На некоторых двигателях могут быть и другие углы.
Поэтому прежде чем покупать для своего двигателя набор из трёх фрез, уточните сначала углы фасок сёдел вашего мотора, что бы не купить набор фрез с ненужными углами.
Рис.2 Последовательность обработки сёдел клапанов.
а — клапан утопленный в изношенном гнезде, б — обработка рабочей фаски седла, в- обработка верхней фаски седла, г — обработка нижней фаски седла, д — седло клапана после обработки, 1 — клапан, 2 — гнездо, 3 — направляющая втулка, 4 — фреза под 45 градусов, 5 — фреза под 75 градусов, 6 — фреза под 15 градусов, 7 — рабочая фаска клапана, 8 — рабочая фаска гнезда.
Другие мастера начинают обработку вторым способом(снятие металла) поверхности седла с рабочей фаски с углом в 45° (как на рис. 2,б), затем обрабатывают верхнюю фаску в 75° (как на рис. 2,в), ну а в последнюю очередь обрабатывают нижнюю фаску в 15° (рис. 2,г). При обработки верхней и нижней фаски, обеспечивается ширина рабочей фаски в 1 — 1,5 мм.
Я считаю, что вторым способом легче и точнее добиться ширины рабочей фаски в 1-15 мм, так как понемногу обрабатывая верхнюю фаску и понемногу нижнюю (при уже готовой рабочей фаске), легче выйти на ширину рабочей фаски в 1 — 1,5 мм (обычно полностью хватает трёх — пяти оборотов фрез, больше и не надо).
Тем более, что при таком способе, если при обработке верхней и нижней фасок, рабочая фаска станет уже 1 мм, то всегда есть возможность пройтись фрезой для рабочей фаски в 45° и добиться требуемой ширины рабочей фаски в 1 — 1,5 мм. Но всё же всегда следует стараться всё сделать за один раз и снять с поверхности седла как можно меньше металла.
Второй способ последовательности обработки сёдел, я считаю правильнее и легче первого способа. Но это моё мнение, и это не значит, что так должны делать все. Может кому то подойдёт первый способ.
После обработки трёх фасок седла и получения ширины рабочей фаски 1 мм — для малокубатурных моторов, и 1,5 мм — для двигателей большей кубатуры, клапана желательно притереть, если их тарелки не изношены, как на рисунке 3,б. Если обнаружен износ клапана как на этом рисунке, то притирка клапанов не поможет, и такие клапана следует заменить новыми.
Кстати, клапана следует заменить, если их стержень изношен неравномерно по высоте (проверяется микрометром), или если стержень имеет повышенный зазор, относительно отверстия направляющей втулки (можно утолщить стержень клапана с помощью хромирования, если у вас мотор редкий, и новые клапана проблематично купить).
При замене втулки и наоборот пониженном зазоре стержня клапана, относительно отверстия втулки, это отверстие просто разворачивается развёрткой, до получения необходимого зазора, между стержнем клапана и отверстием втулки. Величину правильного зазора следует уточнить в мануале конкретного двигателя.
Надеюсь данная статья поможет ремонтникам новичкам, правильно восстановить геометрию (углы) сёдел клапанов своими руками, ведь при наличии необходимого инструмента и знаний, всё можно сделать довольно быстро, даже быстрей, чем поездка в автосервис; удачи всем.
Долгая и безотказная работа двигателя автомобиля полностью зависит от его технического состояния. К сожалению, вечных двигателей не бывает, и с течением времени неумолимо разрушаются движущиеся части. Одними из самых нагруженных деталей двигателя внутреннего сгорания являются клапаны в головке цилиндров. Они впускают внутрь цилиндра топливную смесь и одновременно, на время рабочего цикла, становятся частью стенок камеры сгорания, принимая на себя все разрушительное воздействие. Поэтому ремонт клапанов - неизбежный этап при эксплуатации любого двигателя. Для правильного выполнения этой работы требуются специальные инструменты. В частности, это набор шарошек для седел клапанов. Но чтобы понять, почему они действительно необходимы, следует немного углубиться в теорию.
Устройство газораспределительного механизма
Как уже было сказано, клапаны впускают и выпускают топливную смесь в камеры сгорания цилиндров. Так как при рабочем цикле на тарелку воздействует сила сжатия смеси, кромка тарелки сточена под конус. Окно камеры сгорания также имеет фаску, соответствующую этому конусу. Место прилегания тарелки клапана к кромке окна называется седлом. От того, насколько качественно деталь будет прилегать к поверхности, зависит множество эксплуатационных показателей рабочего процесса двигателя, в том числе самого главного - компрессии.
Чем плотнее будет прилегать клапан к своему седлу в закрытом состоянии, тем большая герметичность в цилиндре будет достигаться. Следовательно, будет поддерживаться необходимая эксплуатационная мощность при работе двигателя.
Необходимость специального инструмента для ремонта
Седла клапанов после большого пробега неизбежно изнашиваются. Фаска на поверхности седла со временем становится более цилиндрической. Само окно делается овальным из-за неравномерного износа. Нарушение геометрии может появиться и вследствие перегрева двигателя, когда головка блока коробится и ее геометрические параметры изменяются. Также появляются раковины на поверхности седла клапана, непосредственно на самой фаске. 
Такие дефекты приводят к негерметичности камеры сгорания и разрушительно воздействуют на его кромку. Поэтому при проведении обязательной проверке подвергается Осуществляется притирка механизмов к своим седлам при помощи специального инструмента, в частности, шарошки для ремонта седел клапанов. Без них не проводится ни один капитальный ремонт ДВС.
Показания к применению специнструмента
Использование шарошки для седел клапанов необходимо в следующих случаях:
- повреждения рабочей поверхности седел, которую можно восстановить;
- после притирки клапанов на стаканах;
- после или седел;
- при проведении комплексного ремонта двигателя.
Во всех случаях ремонт при помощи шарошек возможен и в гаражных условиях, естественно, при обладании навыков сборки-разборки двигателя. Вся работа проводится на снятой головке блока цилиндров.
Характеристика инструмента
Шарошка для седел клапанов - довольно незамысловатое приспособление, которое очень хорошо выполняет свои функции. Внешне деталь представляет собой конусообразную насадку со сквозным отверстием. На боковой поверхности находятся крепления для специальных резцов. 
При их установке шарошка для седел клапанов вращательными движениями срезает слой фаски. Детали придаётся идеально округлая форма. Шарошки в единичном виде не бывает - это всегда набор из конусов различного угла. Угол составляет от 15 до 60 градусов, поскольку фаски седел на разных моторах различны. Также обработка проводится в несколько этапов, с постепенным увеличением угла. Для качественной работы обязательно должна быть горизонтальная направляющая. Для чего она нужна? Горизонтальная направляющая обеспечивает соосность и ровную обработку седла по всей окружности.
Особенности инструментов марки Neway
Шарошки для седел клапанов Neway - одни из самых популярных инструментов для притирки клапанов и фрезеровки седел. Особенностью этого инструмента являются особые фрезы. С помощью них проводить ремонт седел клапанов особенно легко, без применения особой физической силы. 
Этот инструмент полностью ручной. Еще одним отличительным свойством являются быстрозажимные пилоты. Это приспособления, устанавливаемые в направляющие втулок клапанов. Благодаря прецизионной обработке деталей достигается высокая точность фрезеровки. В результате не требуется последующая притирка клапанов. Можно сразу приступать к эксплуатации двигателя, без обкатки.
Стоимость инструмента для притирки
Набор шарошек для седел клапанов включает в себя комплект конусов различного диаметра и угла, сменных резцов и вертикальной направляющей. При помощи последней устанавливается соосность рабочей поверхности. Полупрофессиональный набор из 6-10 элементов отечественного производства имеет стоимость 1-3 тысячи рублей. Профессиональные инструменты, состоящие состоят из 13-15 предметов, стоят около 10-15 тысяч рублей. 
Ввиду высокой цены, такая шарошка для седел клапанов используется лишь в автосервисах. Практически все наборы - универсальны и позволяют провести фрезерование седел и притирку практически на любых автомобилях. Встречаются также комплекты, предназначенные для конкретных марок. Например, это шарошки для седел клапанов ВАЗ. Подходят, как для классических карбюраторных моделей, так и для более современных, инжекторных.
Виды ремонта седел и притирки клапанов
Восстановление элементов при помощи шарошек выполняется фрезерованием и шлифованием с последующей притиркой. При фрезеровании используются конусы с разными диаметрами и углами. Самым распространенным является угол в 45 градусов. По такой схеме выполнены большинство седел клапанов в головках цилиндров, в том числе и отечественных автомобилей. Фрезы с большим углом применяются для выравнивания фаски и придания ей необходимой ширины. 
Ввиду того, что не всегда при проведении ремонта известны точные значения угла фаски седел, по умолчанию используются самые ходовые конусы с углами от 30 до 60 градусов. Фрезы возможны двух вариантов - для «твердого» металла головок и для обработки седел, выполненных из более мягкого металла.
Зенкеры
При ремонте можно использовать и шарошки-зенкера для седел клапанов. Их отличие от фрез заключается в установке несъемного (а иногда и регулируемого) резца. Достоинство таких приспособлений в том, что ими можно сформировать всю рабочую поверхность седла сразу. 
Еще одно отличие заключается в другом способе установки опоры. Одна опора устанавливается на втулку клапана, вторая - на кронштейн. Это значительно увеличивает точность обработки рабочей поверхности.
Ремонт седел клапанов
Перед самой процедурой обработки седла желательно заменить или хотя бы отремонтировать направляющую втулку клапана. На нее будет опираться направляющая шарошек. После этого проходит обработка конусами (шарошками) - от малых углов к большим, если конкретные седла клапанов допускают это. Обработка проходит до увеличения ширины фаски до 2 мм для впускных клапанов и 2,5 мм для выпускных. После этого рабочая поверхность шлифуется до удаления возможных заусенцев. На этом непосредственно фрезеровка седел закончена. 
Обязательная заключительная процедура - притирка клапанов. Она позволяет проверить, насколько точно прошла фрезеровка. Для выполнения притирки используется специальная абразивная паста с мелким зерном. Алмазные пасты не рекомендуются из-за содержащихся в них твердых частичек. Они могут в дальнейшем ускорить износ седел. Притирка происходит вращательными движениями клапана по седлу. При этом периодически поднимают и опускают клапан для того, чтобы выдавленная паста вновь попала на рабочую поверхность седла. Если через 1-2 минуты поверхность не притерлась, значит, фрезерование выполнено неудовлетворительно. Требуется повторная обработка.
Заключение
Фрезерование седел клапанов и их притирка - работа несложная, но требующая высокой точности. Также для такого ремонта требуется специнструмент, которым является шарошка для седел клапанов. Если такая операция будет проводиться не часто, разумнее будет обратиться в автосервис.
Cтраница 1
Фаска клапана выполняется под углом 30 или 45 (фиг. При угле 30 несколько увеличивается площадь проходного сечения для газов при одинаковом перемещении клапана. Однако в этом случае плотность прилегания клапана к седлу и тепло-отвод от кромки ухудшаются; по этой причине фаска в 30 применяется только для впускных клапанов. Повышение износоустойчивости и противокоррозийности в некоторых конструкциях выпускных клапанов достигается покрытием фаски и головки со стороны камеры сгорания слоем стеллита толщиной 1 - 1 5 мм (фиг. Стеллит представляет собой очень твердый, антикоррозийный сплав кобальта, вольфрама, хрома и других элементов.
Фаску клапана смазывают пастой ГОИ или наждачной пастой. Для составления пасты обычный наждачный порошок размешивают в воде и дают ему отстояться в течение 10 мин.
На фаску клапана нанести небольшое количество притирочной пасты и быстро вращать клапан в разные стороны с легким нажимом.
Шлифуют фаску клапанов с помощью прибора с ручным приводом или на настольном станке с электрическим приводом. Перед шлифованием клапан проверяют на биение индикатором. Биение стержня клапана не должно превышать 0 03 мм. Погнутость стержня устраняют правкой в холодном состоянии.
| Схема распределения потоков тепла в клапанах.| Прогоревшие выхлопные клапаны.| Схема действия сил на шток клапана. |
Неплотное прилегание фаски клапана к контактной поверхности седла очень опасно.
Нижняя поверхность фаски клапана на высоте, до 1 5 мм имеет угол наклона 45, совпадающий с углом наклона фаски седла. Верхняя часть фаски имеет угол наклона 43 1 - 5 и при посадке клапана на седло с ним не соприкасается. По мере отработки ресурса двигателя поверхность прилегания фаски клапана к седлу непрерывно увеличивается в результате износа седла и главным образом вследствие вытяжки головки и стержня клапана под нагрузкой. К исходу межремонтного срока клапан обычно прилегает к седлу всей поверхностью фаски. В дальнейшем нижняя кромка фаски клапана начинает отставать от седла, между ними образуется щель, и фаска, подвергаясь более интенсивному действию горячих газов, сравнительно быстро разрушается в результате перегрева и прогара вследствие ухудшения теплоотдачи в седло. Таким образом, дифференциальная фаска ускоряет приработку и обеспечивает герметичность посадки клапана и межремонтный ресурс. Повышение износостойкости деталей зависит не только от общей жесткости конструкции, но и от местной. Нагрузочная способность цилиндрических и конических колес тем выше, чем равномернее распределена нагрузка по длине зуба. Причинами неравномерности, кроме неточностей изготовления деталей передачи и сборки их, являются изгиб и кручение валов, деформация опор и корпусов. Изгиб валов вызывает перекос осей колес, вследствие чего возникает концентрация нагрузки у одного из краев зуба.
При ремонте фаски клапанов восстанавливаются наплавкой легированными сталями, сплавом Сормайт-I и другими твердыми сплавами.
При необходимости фаску клапана притирают к седлу в корпусе, а усилие сжатия пружины регулируют винтом. На правильно собранном насосе его шестерни должны свободно проворачиваться от руки. При монтаже на двигатель нижней крышки звездочек привода газораспределения с собранным масляным насосом шли-цевый валик ведущей шестерни устанавливают в любом положении. После окончательной сборки масляного насоса его проверяют на специальном стенде, используя велосит в качестве рабочей жидкости.
