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.
Статьи в тему: титановые тарелки клапанов