Доработанные тарелки клапанов
Тема данной статьи – тарелки клапана. На первый взгляд функция данной детали кажется достаточно простой, держать в сборе клапанные пружины. На самом деле, все не так просто, как кажется ))) От преднатяга пружин зависит такая характеристика двигателя, как верхний порог оборотов. Сделав усилие пружин на сжатие маленьким, мы получим очень тихую работу газораспределительного механизма (в дальнейшем ГРМ). Если мы увеличим усилие клапанных пружин, то мы получим более высокий порог по оборотам, но более шумную работу ГРМ. Регулировать данный процесс можно несколькими способами.
- Подбором и жесткостью клапанных пружин
- Посадкой клапана в седле (занижение клапана)
- Роспуск или поджатие тарелок
Из этих основных способов работы с газораспределительным механизмом, я предпочитаю работу с тарелками клапанов.
Тарелки клапанов. История.
Есть у меня несколько знакомых по России, которые, так или иначе имели отношение к советскому автоспорту. И много интересных рецептов я узнал от них. Начну издалека. Мощность двигателя, которая указана в ПТС карбюраторной Нивы – 72 лошадки, инжекторной – 80 лошадок. Это мощность эталонного двигателя. На самом деле можете смело выкидывать из этих цифр 10-15%, именно эти данные я видел на моторном стенде, на новых машинах. Мотористы и карбюраторщики старой закалки мне сказали, что с классического движка, без потери ресурса и особых изысков, можно снять около 100 л.с. Но прежде чем это сделать, двигатель надо понемножку к этому подготавливать. В частности для установки «взрослого» распредвала, необходима доработка ГБЦ. Пружины на клапанах классики очень сильно пережаты, и при установке распредвала с высокими кулачками, просто начинают стучать витками друг о друга. Результат – разрушение. Самый простой вариант, это на несколько миллиметров «распустить» клапанную пружину, чтобы при открытии клапана на большую глубину, витки не соприкасались. Эта операция и носит название – роспуск тарелок клапанных пружин.
Доработанные тарелки клапанов
Усилие клапанной пружины 2101 при штатной тарелке составляет 42-43 кг. По меркам современного моторостроения, для гражданского двигателя, это совершенно излишняя величина. Просадка тарелки на 3 мм, дает снижение нагрузки сжатия пружины на 4-6 кг. Теперь математика для 3 класса. Клапанов у нас 8. Суммарное снижение давления пружин, на механизм ГРМ около 35-40 кг. И это на каждый оборот распределительного вала. Теперь умножим это на 3000 об\мин…..и получим….Как говорил Аркадий Исаакович Райкин, сумасшедшие цифры получаются )) Задам риторический вопрос, почему на похожих объемах импортные движки ходят до капитального ремонта ГБЦ по 200-300 тысяч километров. А движок нивы, особенно на однорядной цепи, на 100-150 тыс. уже никакой. Одна из причин: очень сильная «зажатость» клапанов для гражданской машины. Как следствие, повышенный износ распредвала и его постели. На немецких двигателях, аналогичных объемов и мощность, усилие клапанных пружин находится в диапазоне 25-35 кг на клапан. Данный абзац применим ко всем двигателям, а не только к двигателям 21213 и 21214. Эксперименты и работы по роспуску или сжатию клапанных пружин, были начаты в 2010 году, с той поры тарелки с измененной геометрией были сделаны более чем для 50 двигателей, под самые разные пружины. Практика, полностью подтвердила теорию.
Вывод. Если вы хотите сделать работу двигателя более тихой и комфортной, усилие клапанных пружин можно еще ослабить. Двигатель крутиться до 4000 оборотов, даже если вы оставите только наружные пружины (пример, двигатель змз 409, УАЗ Патриот). Если вы хотите поднять планку верхних оборотов, то пружины должны быть более жесткие, или их должно быть две, чтобы при больших оборотах не происходило кинематического зависания клапана. То есть, чтобы клапан по инерции не завис в открытом положении и не ударился о поднимающийся поршень.
Как это было на оригинале
Теперь абзац специально для «умников, умниц и Д’Артаньянов», кто скажет что все это ерунда и на заводе не дураки сидят. Когда то давно, я купил у деда «копейку» ради того чтобы посмотреть на оригинал нашей классики. Самые первые двигатели, которые предложили итальянцы, как известно из истории были нижневальные. А уже после них пошло верхневальное семейство. На “дедовском” движке, объемом 1,2л, очень много где стояли клейма отнюдь не автоТАЗа. Те же надписи обнаружились позднее на шестернях редукторов, КПП и.т.д. Номер на шильде машины был несколькими нулями в начале. Было чему удивиться. Применительно к тарелкам: они были расточены так, как я вам рассказываю. Роспуск около 2-3 мм.
Вопрос. Имеет ли смысл поставить «просто так» доработанные тарелки клапана и почему?
Ответ. Тарелки, которые идут на наших двигателях с завода, имеют очень очень грубую обработку. Как они выходят из под штампа, так и идут на сборку, не обрабатывается даже посадочный конус под сухари клапана. Результат, тарелка не «сидит» по плоскости клапанной пружины, а работает частью плоскости, что постепенно приводит к деформации сухарей и разрушению узла клапан-сухари-тарелка. Как следствие, биение клапана, разбивание направляющей и повышенный расход масла.
Рекомендация. Замену тарелок клапанов имеет смысл произвести совместно с заменой маслосъемных колпачков.
Источник
Доработанных тарелок пружины клапана
Мастерская K-POWER предлагает собственную продукцию — дюралевые тарелки пружин клапанов для любых двигателей, включая иномарки. Дюралевые тарелки предназначены для тюнинга двигателей (подготовки тюнинговых и спортивных головок блока цилиндров).
ВЕС ТАРЕЛКИ: Дюралевая тарелка весит в среднем на 50-65% меньше (в зависимости от конструкции тарелки), по сравнению с серийной стальной тарелкой. Например, серийная стальная тарелка 21083 весит 17 грамм, дюралевая тарелка — 6 грамм. Облегчение тарелки пружины эквивалентно облегчению клапанов — снижаются инерционные массы, отодвигается порог зависания клапанов вверх по оборотам, снижается нагрузка на привод ГРМ и на пружины.
ПРИМЕНЕНИЕ: Дюралевые тарелки используются при сборке головки блока цилиндров взамен серийных стальных тарелок.
Пример. Далее на фото представлены дюралевые тарелки в ГБЦ (клапана засухарены):
ПРОСЛАБЛЕНИЕ ПРУЖИН: При изготовлении тарелок мы имеем возможность заложить в конструкцию прослабление клапанных пружин на необходимую величину. Это достигается просадкой гнезда под сухарь относительно опорных плоскостей пружин. Такие тарелки необходимы при установке распредвалов с повышенным ходом клапана, во избежание смыкания пружин. Необходимо помнить, что при снижении массы клапанов, необходимо прослаблять клапанные пружины, т.к. излишний натяг пружин совершенно не нужен, высокий порог зависания клапанов будет обеспечен широкими фазами кулачков, легкими клапанами и тарелками. Роспуск пружин предотвращает смыкание витков пружин на полном ходу (смыкание пружин чревато катастрофическим износом кулачков распредвала).
Стандартно тарелки для двигателей 21083 изготавливаем с прослаблением пружин на 1.5 мм, чего достаточно для любых тюнинговых распредвалов (просаживать сёдла уже не нужно, если конечно распредвал полнобазовый).
Пример. Далее на фото показан вид засухаренной серийной тарелки 21083, затем — вид засухаренной дюралевой тарелки с прослаблением пружин на 1.5 мм. Данный вариант прекрасно подходит для полнобазных валов с увеличенными подъемами кулачков — клапан по прежнему остается выше уровня тарелки, т.е. можно использовать обычный толкатель без каких-либо подпятников.
МАТЕРИАЛ: Несмотря на название, мы не используем обычную и самую распространенную дюраль марки Д16Т. Причин этого решения озвучивать не будем, что-бы не облегчать жизнь конкурентам. В производстве тарелок мы применяем более дорогой авиационный сорт, разработанный еще в период советской оборонки. Стоимость этого материала значительно выше, чем марки Д16Т — почти на 40%, достать его очень трудно, но мы сознательно пошли на увеличение себестоимости. Наш материал лучше обрабатывается, имеет значительно более высокую прочность, твердость. Наши тарелки отличаются превосходным внешним видом. По всем механическим характеристикам наш сплав значительно превосходит более мягкий материал Д16Т.
НАДЕЖНОСТЬ И ГАРАНТИИ: При небольшом весе тарелок они отличаются высокой механической прочностью. Мы гарантируем надежную работу тарелок при любом режиме работы двигателя, и при любых пружинах (включая тюнинговые жесткие пружины SHRICK). Надежность тарелок испытана и доказана.
ДЮРАЛЬ ИЛИ ТИТАН: В качестве конструкционного материала для своих облегченных тарелок мы выбрали специальный сплав дюрали. Мы намеренно отказались от производства титановых тарелок, поскольку титан является крайне капризным материалом, практически не составляющим нормальную пару трения ни с одним материалом. Для титана характерны различные «сюрпризы», описание которых мы не будем здесь приводить. Достаточно сказать, что титановые тарелки требуют принятия мер по нанесению антифрикционных покрытий (какова их ходимость и ресурс?) на опорные поверхности пружин и обеспечения мер по недопущению проворота сухарей в гнезде тарелки. Использование титана — хорошая русская рулетка, в которую мастерская K-POWER играть не будет.
ТАРЕЛКИ ПРУЖИН ПО СПЕЦ.ЗАКАЗУ: Благодаря возможностям гибкого и универсального производства, мы изготавливаем дюралевые тарелки на любые двигатели. Серийное изготовление тарелок освоено на следующие двигатели:
Восьмиклапанники: ВАЗ 21083 (включая 2-х цилиндровую Оку), ВАЗ классика.
16-ти клапанники: ВАЗ 2112, ЗМЗ 406.
По заказу можем изготовить комплект тарелок на любой другой отечественный двигатель. Изготавливаем тарелки на любые двигатели иномарок (2 и 4 клапана на цилиндр).
Для спец.заказа тарелок, в качестве образца, необходимо предоставить:
1 шт серийную тарелку,
2 шт сухарь клапана,
1 шт клапан (впускной или выпускной),
1 комплект пружин (на 1 клапан)
ВАЖНО: Если двигатель иномарки в качестве привода клапанов оснащен рокерами («коромыслами»), крайне желательно так же предоставить 1 шт рокер, для точной отработки конструкции тарелки.
СТОИМОСТЬ ТАРЕЛОК: Стоимость дюралевых тарелок пружин вы можете узнать в прайсе.
Примеры тарелок:
Двигатели 2108\21083\2110\2111 (8 клапанов), ОКА (4 клапана), ЗМЗ 406 (16 кл.):
(Фото серийной тарелки приводится для сравнения)
Источник
Доработанных тарелок пружины клапана
 |  |  |  |  |  |  |  |
 |  |  |  |  |  |
 |  |  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
До середины 2008 г. ВАЗ применял гидрокомпенсаторы старой конструкции — с наружной резьбой М18х1,5 мм. Они вворачивались в штатные резьбовые гнезда ГБЦ вместо втулок для механических регулировочных болтов. Эти гидрокомпенсаторы оказались ненадежными и часто после замены распредвала, причем все равно на какой, серийный или тюнинговый, начинали стучать. 
С 2008 г. ВАЗ применяет гидрокомпенсаторы новой кострукции — закладные, с гладкой наружной поверхностью, которые просто вставляются в соответствующие гнезда.
Новые гидрокомпенсаторы называют INA, хотя они могут быть и от других производителей и отличаться по внешнему виду.
Гнезда в новых ГБЦ под втулки для новых гидрокомпенсаторов имеют резьбу М24х1,5. Новые ГБЦ можно определить по маркировке — они имеют номер 21214-1003015-30. 
Отсюда следует, что запаса по силовому замыканию вполне достаточно и с доработанными тарелками. А что действительно важно — в результате значительного уменьшения преднатяга пружин снижаются потери на трение и шумность работы, повышается долговечность деталей ГРМ и цепи привода распредвала. При установке тюнинговых распредвалов одновременная с распредвалом замена серийных тарелок на доработанные является еще более актуальной, т.к. позволяет увеличить ход клапанов без увеличения предельного усилия пружин.
| 21213 — 1006010 — | М28 * | М38 * | М48 | |
| Подъемы клапанов, мм выпускного впускного | 11,5 11,5 | 11,5 11,5 | 11,5 11,5 | |
| Угол открытия клапана, град. выпускного впускного | 300 310 | 310 320 | 320 330 | |
| Фазы выпуска, град. (до НМТ – после ВМТ) | 82-38 | 84-46 | 84-56 | |
| Фазы впуска, град. (до ВМТ – после НМТ). | 40-90 | 48-92 | 58-92 | |
| Высота перекрытия клапанов, мм | 2,3 | 3,4 | 4,5 | |
| Базовый диаметр, мм | 28 | 28 | 28 | |
| Зазор на выпускном/впускном кулачке, мм | 0,17 / 0,15 | |||
| Предельные обороты, об/мин ** | выпуск впуск | 8470 8620 | 8860 8980 | 9230 9350 |
* Распредвал 21213—М28 ранее имел обозначение М18, распредвал 21213—М38 ранее имел обозначение М28.
** Предельные обороты приведены для серийных масс клапанов и тарелок и при уменьшении преднатяга серийных пружин на 3,6 мм.
Для нормальной работы механизма привода клапана необходимо обеспечить правильное положение торца клапана относительно оси качания рычага привода клапана. Рекомендуется воспользоваться следующей зависимостью:
B = 0,5 (30 – D) + 0,5 … 0,8 (мм)
где,
B – увеличение высоты расположения торца клапана относительно его положения на серийной головке блока цилиндров;
D – фактический базовый диаметр кулачков.
Обычно для того, чтобы клапаны встали в ГБЦ выше, зенкуют седла клапанов. На классической ГБЦ допустимо зенкование седел на величину до 2-х мм. При этом также уменьшается преднатяг пружин, что собственно и требуется при увеличении хода клапанов.
Другой способ изменить положение торцев клапанов относительно оси качания рычага состоит в том, что фрезеруется привалочная плоскость корпуса подшипников распредвала (КРВ). Обычно величина доработки КРВ составляет 1 … 1,2 мм. Уменьшать преднатяг клапанных пружин в этом случае придется другим способом, например, применением доработанных тарелок пружины клапана.
Последнее обновление страницы 15.08.16
© 2005-11 ОКБ Двигатель. Все права защищены. Копирование материалов сайта без согласования с ОКБ Двигатель не допускается.
Источник
Adblockdetector