Особенности самостоятельной замена седла клапанов в двигателе автомобиля

Ряд автовладельцев предпочитает проводить ремонтные работы, связанные с их машинами, самостоятельно. Для многих задач достаточно иметь стандартный набор инструментов, какой-нибудь бокс или гараж, яму или 1-2 домкрата, если требуется приподнять автомобиль над уровнем земли.

Но есть работы, связанные с двигателем, которые выглядят довольно сложно. И не каждый решается на их выполнение своими руками. К их числу можно отнести замену седла клапанов. Процесс не из простых, поэтому следует тщательно подготовиться, изучить инструкции и рекомендации и только после этого приступать к ремонту.

Что это такое и зачем нужны сёдла

Клапанное седло представляет собой кольцо небольшого диаметра, которое отличается наличием скоса по своей внутренней поверхности. Располагается элемент в отверстии головки блока цилиндров двигателя, которое предназначено для клапанов ДВС, необходимые для перегонки топливовоздушной смеси, а также отработавших газов.

Такую деталь запрессовывают ещё с завода при сборке ДВС.

Если же говорить о том, из чего делают специальные сёдла для клапанов, то тут можно выделить несколько основных материалов:

• медь;
• чугун;
• стеллит;
• хром;
• бериллий;
• никелевый сплав;
• кобальт;
• порошковый металл и так далее.

Такой элемент выполняет несколько функций одновременно. А именно:

• обеспечивает герметичность отверстий;
• передаёт излишки вырабатываемого тепла к ГБЦ;
• обеспечивает нужный приток воздуха при открытом состоянии механизма.

Замена детали требуется в том случае, если восстановить седло уже не представляется возможным. Хотя порой помогает и простая реставрация. Выполняется восстановление механическим способом.

Замена является безальтернативным вариантом, если на седле клапана обнаружен сильный износ, прогар или ранее уже проводились обработки поверхности.

В этом случае про восстановление уже говорить не приходится. Износ слишком сильный. Зато поменять деталь вполне можно своими руками.

Ремонт проводится в таких ситуациях:

• прогорела тарелка;
• проводилась замена направляющих втулок;
• наблюдается умеренный естественный износ без сильных деформаций;
• нарушена герметичность контакта между тарелкой и кольцом.

Если ситуация позволяет выполнить ремонт, тогда для работы в домашних условиях применяют специальные шарошки. Также может пригодиться сварочное оборудование, либо достаточно мощная горелка. Ещё вооружитесь набором ключей, притирочной пастой и дрелью. Всё же вам предстоит демонтировать и разбирать головку блока цилиндров. А на это решается далеко не каждый автовладелец.

Процедура замены

Клапаны, как и сёдла, подвергаются серьёзным температурным нагрузкам. Из-за этого в процессе эксплуатации постепенно на них образуются различные дефекты. Это раковины, пригары, трещины и так далее. Ещё в ДВС могут проникать посторонние компоненты, способные нанести урон седлу. Такой вариант тоже нельзя исключать.

При перегреве головки, нередко возникает нарушение соосности седла, а также направляющей самого клапана. Отсюда и отсутствие необходимой герметичности.

Седло изнашивается неравномерно. Процесс происходит по кулачковой оси. Как итог, седло становится овальным, нарушая свою изначальную круглую форму.

Подобные дефекты устраняются за счёт шарошек, применения фрез и зенкеров. Затем идёт протирка. Имея в распоряжении специальные станки, правка седла выполняется быстро и в один заход. Даже притирка после этого не требуется. Но подобного оборудования в обычном гараже автовладельца точно нет. Поэтому приходится прибегать к альтернативным методам.

В том случае, когда износ седла действительно сильный и правка никак не поможет, тогда остаётся один вариант. Это замена детали. Устанавливается новое седло, которое обрабатывают, а затем нарезают соответствующую фаску под клапан.

Весь процесс замены условно разделён на несколько этапов:

• удаление старого седла;
• подготовка новой детали;
• установка;
• финишная обработка и подгонка под клапан.

Как удалить старое седло

Процедуру замены старых сёдел клапанов двигателя логично начинать с демонтажных работ. Конечно, подробно объяснять, как снимается головка блока, не будем. Тут у каждого двигателя свои конструктивные особенности.

Порой, чтобы вытащить старые сёдла клапанов на автомобиле из ГБЦ, прибегают не к самому правильному решению. А если говорить точнее, то этот способ крайне не рекомендуется применять на практике. Но почему-то именно его обычно и советуют. Странно.

Для начала о том, как можно, но не нужно заменить изношенное седло клапана:

• ненужный клапан следует подогнать под седло по размеру;
• вставить на посадочное место;
• приварить к седлу этот клапан;
• пока металл не остыл, выбить деталь;
• клапан должен выйти при этом вместе с седлом.

Поскольку происходит разное расширение металлов, то есть алюминия и стали, это приводит к уменьшению натяга. Если же металл остынет, тогда вытащить будет уже не так просто. Так что работают обычно по горячему.

Почему так поступать не рекомендуется? В процессе сварки происходит нагрев всей головки. Её в итоге ведёт, она приобретает кривизну. Плюс сварка и нагрев открывают скрытые трещины на местах, где присутствует сильное внутреннее напряжение металла. И этого в 99% не избежать. Как результат, происходит пробитие головки блока.

Поэтому лучшим решением будет снять изношенные элементы клапанов из ГБЦ иным способом. Куда более безопасным и правильным.

Предпочтительные способы извлечения

Как вы понимаете, выбить седло — это не лучший вариант. Выпрессовать его таким грубым способом можно, но это повлечёт за собой крайне неприятные и нежелательные последствия.

Есть один оптимальный способ — стачивание элемента на станке. Буквально до состояния фольги по толщине. При этом седло буквально само выпрыгивает из посадочного места. Хотя обычно именно из седла выпрыгивают. Но это уже другая история.

Увы, такой метод невозможно реализовать в гаражных условиях. Далеко не у всех найдётся соответствующее оборудование. Но если вдруг есть, выбирайте этот метод.

Остаётся ещё один вариант. Он считается оптимальным, простым и наиболее безопасным при замене седла своими руками.

Смысл заключается в следующем:

• с помощью фрезы сточите насквозь седло с одного края, на ваше усмотрение;
• это приведёт к ослаблению седла;
• утратится заводской натяг;
• деталь буквально сама может выпрыгнуть из посадочного отверстия.

Порой даже насквозь стачивать не нужно. Когда до посадочного места остаётся около 0,5 мм толщины седла, натяг пропадает и деталь перестаёт держаться. При размыкании кольца сопротивления уже нет.

Найти фрезу под дрель при этом не составит большого труда. Стоимость сопоставима с ценой обычного сверла. Поэтому способ справедливо можно считать бюджетным и одновременно эффективным.

Всё, деталь удалось вытащить. Теперь пора подумать о том, как вернуть на место новую запчасть.

Выбор заготовок

В продаже для большинства популярных ДВС предлагают заготовки клапанного элемента стандартного и ремонтного размера. У ремонтных внешний диаметр увеличен. Если у вас редкая модель мотора, тогда седло придётся приобретать под заказ, либо изготавливать по индивидуальным чертежам.

Заготовки обычно стоят недорого. Если не удалось найти седло под конкретный мотор, не исключено, что вам подойдут детали от другого двигателя, поскольку для него они имеет аналогичные размеры.

Процедура установки

Самый правильный метод установки предусматривает применение азота. Другие методы считаются менее надёжными.

Когда металлический элемент находится в условиях комнатной температуры, то диаметр клапанного седла оказывается больше по размеру, чем посадочное отверстие в головке блока цилиндров. Из-за этого после монтажа возникает натяг.

Чтобы без проблем установить деталь, сначала клапанное седло необходимо немного уменьшить в размерах. Как известно, при низких температурах металл сжимается. Этим и объясняется необходимость применения азота.

Жидкий азот имеет крайне низкую температуру. Погружая в него деталь, происходит сжатие, диаметр уменьшается. В таком состоянии элемент без проблем входит в посадочное отверстие.

Параллельно можно увеличить размер посадочного отверстия. Для этого нужен противоположный эффект. То есть нагрев.

Тогда отверстие расширяется и посадочный зазор увеличивается. Нагревая головку, потребность в сильном охлаждении седла пропадает. В этом случае можно просто на несколько часов поместить седло в морозильную камеру.

Установка седла без термической обработки не рекомендуется. Это не позволит обеспечить нужный натяг. Как результат, в процессе эксплуатации седло попросту выпадет.

Если вы решили заменить на двигателе сёдла клапанов своими руками, тогда пошагово процесс будет выглядеть следующим образом:

• снимите старый элемент;
• подготовьте деталь нужного размера;
• поместите новую запчасть в морозильную камеру, либо в жидкий азот;
• спустя несколько часов в морозилке приступайте к нагреву посадочного места;
• нагревать можно с помощью газовой горелки или иным способом;
• доставайте охлаждённое седло и вставляйте в нагретое гнездо;
• лёгкими ударами вбейте деталь в посадочное место.

Учтите, что при использовании жидкого азота нагревать гнездо необязательно. Если же поместили седло в морозилку, то лучше прогреть.

Сильные удары наносить не стоит. И обязательно работайте в защитных перчатках.

Нюансы механической обработки

Завершается процедура механической обработкой нового элемента. Здесь следует нарезать соответствующую фаску. Лучше всего для таких целей задействовать специальный станок. Так удаётся добиться максимальной точности.

Жёстко центрируется резец и начинается процесс обработки. Важно понимать, что такой же точности добиться с помощью ручных шарошек невозможно.

Но за неимением других вариантов, приходится действовать шарошками. Нарезать необходимо будет 3 кромки. Это внешняя, внутренняя, а также верхняя центральная. Последняя наиболее узкая. Именно с ней соприкасается клапан.

Если сомневаетесь в точности, а также в качестве обработки своими руками, найдите поблизости какой-нибудь цех по металлообработке. Подойдёт даже обычный фрезерный станок. И результат наверняка окажется лучше, чем при использовании шарошки. Но тут уже решение за вами.

Расточка — это объективно сложная задача, требующая максимальной точности и аккуратности. Поэтому самостоятельно такая работа проводится исключительно на свой страх и риск. Оптимальное решение — это обращение за квалифицированной помощью.

Кому приходилось менять клапанные сёдла? Что было самым сложным? Удалось ли добиться желаемого результата? Какой способ решения проблемы считаете оптимальным? Своими руками или через мастерскую?