RECONDIȚIONAREA CHIULASELOR , SUPAPELOR , GHIDURILOR ȘI ARCURILOR

a) Noțiuni generale

Chiulasele şi piesele mecanismulul de distribuţie aferente lor se degradează ca urmare a condiţiilor specifice în care lucrază: mişcări şi sarcini alternative , temperatura ridicată , ungere deficitară , contactul cu gazele de ardere etc . Creşterea uzurii la aceste piese influenţează negativ funcţionarea motorului şi de aceea recondiţionarea periodică a lor se impune ca o necesitate absolută . Uzurile şi defectele sunt specifice fiecărei piese în parte . Chiulasa , datorită temperaturilor variate şi frecării capătă deformaţii , fisuri , crăpături şi uzuri . Supapele se uzează în principal pe faţa conică care vine în contact cu scaunul . Uzurile secundare ale supapelor se produc pe suprafaţa cilindrică a tijei care culisează în ghid şi pe ca-pul tijei unde loveşte culbutoruii . Ca defecţiuni caracteristice ale supapelor se pot menţiona îndoirea şi arderea supapelor . Localizarea defecţiunilor şi uzurilor supapelor este arătată în fig.14.l.

Fig.14 .1.Uzurile și dafecţiunile supapelora - uzura suprafeţei conice de contact cu scaunul ; b - uzura părţii cilindrice şi capul tijei ; c –îndoirea supapei.

Ghidurile se uzează , în principal , pe alezajul în care culisează tija supapei . Această uzură este în general , neuniformă şi imprimă alezajului conicitate şi ovalitate mai ales atunci când scaunul supapei este concentric cu alezajul ghidului . Scaunul supapei se uzează pe suprafaţa conică care vine in contact cu supapa , datorită loviturilor succesive ce se produc între aceste piese în timpul funcţionării motorului . Datorită uzării , suprafaţa conică a scaunului se rotunjeste în secţiune , devenind convexă , în timp ce suprafaţa de contact o supapei cu scaunul devine concavă . Acest lucru înrăutăţeşte condiţiile de etanşare , favorizează scăparea gazelor fierbinţi care provoacă arderea supapei şi scaunului . Pentru evitarea acestei situaţii este necesară recondiţionarea periodică a scaunului și supapei în așa fel încât contactul dintre ele să se realizese pe o porţiune cu lăţimea de 0,8 - 3 mm , socotită ca optină peatru o bună etansare . Limita minimă se referă la motoare mici , iar cea maximă la motoare mari . Arcurile supapelor sunt supuse unei uzuri de oboseală care duce la micsorarea înalţimii și forţei lor de apăsare , precum și la repere . Ambele defecţiuni influenţeaza negativ fancţionarea motorului și necesită remedierea lor. În general aceste piese ale mecanismului de distribuţie se repară după ce s-a efectuat proba hidraulică a chiulasei sau blocului în care se asamblează . Recondiţionarea chiulaselor , ghidurilor și supapelor trebuie făcută de așa manieră încât să nu aibă ca urnare modificareea sensibilă a volumului camerei de ardere și implicit a raportului de comprimarea a motorului .

b) Scopul lucrării

Lucrarea se execută in scopul însușirii de către studenţi a cunostinţeler și deprinderilor necesare pentru verificarea și repararea chiulaselor , ghidurilor , supapelor și arcurilor precum și pentru cunoasterea mijloacelor folosite la aceste lurări .

c) Mijloace necesare

Pentru efectuarea în bune condiţii a lucrării , sunt necesare urmatoarele mijloace :- piese uzate : chiulasă , supape , ghidări , arcuri ;- banc de lucru pentru lăcătuserie sau stand special pentru repararea chiulaselor ;- trusa pentru frezarea scaunelor supapelor ;- trusă pentru rectificarea scaunelor supapelor ;- dispozitiv manual pentru rodat supape ;- dispozitiv pentru verificarea etanşeităţii închiderii supapelor ;- mașină pentru rectificarea supapelor ;- comparatoare și suporţi pentru verificarea supapelor ;- dispozitiv pentru verificarea arcurilor ;- scule : ciocane , dern de bronz , alezoare , șebăr , perie de sârmă , etc . ;- materiale : pastă pentru redat , ulei , benzină , lavete , etc . ;- dispozitiv pentru demontarea și asamblarea supapelor ;- micrometru de la 0 la 25 mm ;

- rigle metalice pentru verificarea planeităţii chiulasei .

d) Modul de efecutare a piesei

Cu ajutorul dispozitivului pentru demontare se scot de pe chiulasă supapele , arcurile și ghidurile , se curăța de calamina cu șabărul și peria de sârmă şi apoi se spală în benzină . La fel se procedează și cu chiulasa . După curăţire piesele în cauză se supun controlului în scopul stabilirii defectelor și uzurilor . Chiulasa se verifică dacă este deformată sau fisurată . Supapele se verifică dacă nu prezintă arsuri la ciupercă sau uzuri peste limită , în care caz se rebutează . Uzura limită a tijelor supapelor este de 0,050 — 0,150 mm . Măsurarea uzurii se face cu micrometrul de 0 — 25 mm . Supapele se verifică dacă sunt îndoite sau au bătaie frontală la taler cu ajutorul comparatorului după shemele din fig..14.2.

Fig.14.2. Schemele verificări supapelor la îndoire şi bataie frontală cu ajutorul comparatorului şi al unui dispozitiv simplu

Uzura ghidurilor se stabileşte cu ajutorul calibrelor sau după jocul unei supape cu dimensiuni nominale , introdusă în ghid Verificarea arcurilor supapelor se face prin măsurarea înălțimii în stare liberă și comprimată cu ajutorul aparatului arătat in fig.14.3 Verificarea scaunelor se face la început vizual , în scopul detectării porţiunilor arse şi fisurilor , iar după aceea , prin măsurători cu un calibru conic se stabilește gradul de adâncire a scaunului . După verificare se procedează la recondiţionarea propriu- zisă a pieselor , în primul rând a chiulaselor , ghidurilor si scaunelor . Pentru aceasta se efectuează în prealabil proba hidraulică a chiulasei . Apoi , dacă este cazul , chiulasa se sudează și se rectifică plan , după care se face din nou proba hidraulică .

Fig.14.3. Aparat hidraulic pentru verificarea arcurilor pentru supape :1- manometru ; 2- piston ; 3 - suportul pistonului ; 4 - arcul care se verifică ; 5 - roata dinţată ; 6 - maneta de acţionare ; 7 - cremalieră cu scală ; 8- corpul aparatului ; 9 - cilindru hidraulic ; lo- suportul cilindrului . Cu linii punctate este arătată poziţia arcului in aparat .

Dacă ghidul este uzat peste limită se înlocuieşte cu altul nou . Când uzura este în limita admisă se alezează ghidul la o cotă de reparaţia corespunzătoare cu ajutorul alezoarelor manuale . În acest caz se folosesc supape cu diametrul tijei majorat După recondiţionarea sau înlocuirea ghidului se procedează la repararea scaunului supapei . Scaunele uzate și adâncite peste limita prescrisă pentru fiecare chiulasă , se înlocuiesc cu scaune noi , presate în locaşurile respective din chiulasă. În situaţia când scaunul uzat este corp comun cu chiulasa , se alezează locaşul pentru presarea scaunului , cu ajutorul unul dispozitiv de alezat . Scaunele înlocuite sau uzate se prelucrează prin frezare sau rectificare , în scopul realizării suprafeţei de contact cu supapa , la înclinarea , lăţimea și precizia necesară . Această prelucrare se realizează cu freze sau pietre de rectificat cu diferite înclinaţii ale suprafeţei active , așa cum se arată în schemele din fig.14.4. Frezarea scaunelor se execută , de obicei , manual , sau cu mașini de găurit cu turaţie redusă . Rectificarea se execute cu dispozitive acţionate electric , prevăzute cu un cap de lucru ca cel din fig.14.5 . pe care se montează pietre abrazive conice cu aceeași înclinație a suprafeţei de lucru ca și fazele .

Fig.14.4 Schemele prelucrări scaunelor de supapa prin frezare : a - frezare cu freza de 45º ; , b- frezare cu freza de 15º ; c - frezare cu freza de 75°; d - curăţirea suprafeţei de lucru a scaunului cu freza de 45° ; e - modul de asezare e supapei pe scaun , după frezare ; f - profilul scanului după prelucrare .

Fig.14.5. Rectificarea scaunelor pentru supape :a- schema rectificării ; b- forma corpurilor abrazive ; 1 – chiulasa ; 2- ghidul supapei ; 3- bucșă extensibilă ; 4- tija pentru centrare ; 5- corp abraziv montat pe suport; 6- mașină electrică pentru acţionare. Corpurile abrazive se corectează periodic pe suprafața de lucru cu ajutorul unei scule cu vârf de diamant .Atât frezele cât și capul de lucru al dispozitivului de rectificat , au tije de ghidare care intră în ghidul supapei cu joc minim și asigură prelucrarea scaunului fără abatere de la concentricitate . Verificarea scaunului la concentricitate după prelucrare se face cu un dispozitiv cu comparator ca cel din fig.14.6.

Fig.14 .6.Verificarea concentricităţii scaunului și ghidului ; l - comparator ; 2 - piuliţă ; 3-corp ; 4 - palpator ; 5 - scaunul supapei ; 6 - ghid ; 7- corpul chiulasei

Prin rotirea comparatorului l, în jurul tijei fixată în ghidul supapei 6 , palpatorul 4 urmăreşte suprafaţa conică a scaunului și comparatorul arată abaterea de la concentricitate , care nu trebuie să depăsească 0,025 mm . Recondiţionarea supapelor se face în următoarea succesiune ; îndreptare , rectificarea și. cromarea tijei , rectificarea tijei la dimensiuni corespunzătoare ghidului , rectificarea talerului pe suprafaţa de contact cu scaunul , și rodarea supapei pe scaun . Rectificarea tijei se face pe mașini de rectificat fără centre . Cromarea se realizează în instalaţii de cromare obişnuite . Rectificarea suprafeţei conice a talerului la un unghi de 45° se realisează pe o masină specială de rectificat supape ( Fig 14.7.). Supapa se introduce cu tija în mandrina 2 , este rotită și apropiată de discul abraziv 4 , pus în miscare de electromotorul 6 . Rectificarea se face până la dispariţia de pe suprafaţa conică a talerului , a oricăror urme de uzură și pete . Se impune , de asemenea , ca marginea talerului supapei să nu devină ascuţită , păstându-şi după rectificare o Înălţime a suprafeţei cilindrice exterioare de 0,5 – 0,75 mm . Următoarea operaţie constă în rodarea supapelor pe scaunele lor , care se realizează manual , semimecanizat și mecanizat . Pentru rodare , supapa se introduce cu tija în ghidul său prin intermediul unui arc ajutător , așa cum se arată în fig.14.8 Rodarea manuală se realizează cu ajutorul unui miner de lemn în capul căruia se fixează o ventuză de cauciuc , care se aplică pe partea superioară a talerului supapei . Pentru rodare se execută mișcari alternative de rotație și axiale . Între supapă și scaun se dispune periodic pastă abrazivă . Rodarea semimecanizată se execuă cu dispozitivul arătat în Fig.14.9. La care este mecanizată miscarea de rotație , iar miscarea axială se execută manual .

Fig.14.7.Reatificarea talerului supapei ; a - mașină pentru rectificarea supapelor ; l - manetă ; 2 – mandrină ; 3 - supapă ; 4 - disc abraziv ; 5 - sanie ; 6 – electromotor ; b - schema rectificării talerului supapei : 1- supapă ; 2 pesetă ; 3 - piuliţa mandrinei ; 4 - disc abraziv.

F i g . 1 4 . 8 . R o d a r e a manuală a supapelor pe scaunele lor : 1 – ventuză ; 2- scaun cu pastă de rodat ; 3 - arc ; 4- mâner de lemn ; 5 – chiul a s ă ; 6 - ghidul supapei ;7 - supapa ; n - mișcarea de rotaţia alternativă cu avans într-un sens ; v - miscarea de ridicare şi apăsare necesară readucerii pastei în zona lucru .

Fig.14.9. Dispozitiv pentru redarea semimecanizată a supapelor și scaunelor .

Rodarea mecanizată se realizează pe eu stand special ca cel din fig.14.10 , la care redarea se execută concomitent la toate supapele unei chiulase , iar miscările de lucru ( axiale și de rotație ) sunt mecanizate . Chiulasa 6 , se așează ăe suporții 4 al standului 1 și se centrează față de axele de lucru , 7 fixate cu posibilități de reglare în suportul 2 . Miscările se asigură de la un electromotor prin intermediul reductorului 3 . Aplicarea pastei abrazive se face manual .

Fig.14.10. Stand pentru redarea supapelor :1 – batiul standului ;2 – suportul axelor da lucru;

3 – reductor ;4 – suporți pentru chiulasă ;5 – opritoare ;6 – chiulasă ;7 – axele de lucru ale stand lui.

Durata rodajului este impusă de condiția unei suprafețe de contact netede făra pete și urme de prelucrare . Calitatea rodajului , respectiv a etansării supapei pe scaun , se verifica prin doua metode . Prima metodă se foloseste în cazul chiulaselor cu cameră de ardere adâncită și constă în turnarea în camera de ardere a unei cantități de petrol sau benzină . În cazul când supapa așezată liber pe scaunul sau , lasă să treacă lichidiul în partea opusă se continuă rodajul până când se asigură o închidere etanșă A doua metodă se aplică în cazul chiulaselor cu supapele asezate la nivelul feței interioare a chiulasei și se realizează cu ajutorul unei instalații pneumatice simple a cărei schemă este arătate în fig.14.11 Cu ajutorul balonului 3, se crează sub pahar o presiune de 0,07 MPa, care se urmăreşte cu ajutorul manometrului 2 . Dacă presiunea creată în felul acesta se mentine 5 - 6 secunde rezultă că etanşarea este buna . În caz contrar se continuă rodojul . Arcurile supapelor se înlocuiesc atunci când lunginea lor în stare liberă și tensiunea , nu au valorile necesare . Se înlocuiesc de asemenea , în cazul când sunt oxidate , fisurate sau rupte . Siguranșele si talerele cu care se tensionează arcurile se înlocuiesc de asemenea când sunt deteriorate

Fig.14.11. Verificarea etanșării supapelor pe scaunele lor : 1– pahar ( clopot ) , 2 – manometru , 3 – pară de cauciuc cu furtun , 4 – supapă inversă , 5 – inel de etansare .

După recondiționarea tuturor pieselor , chiulasele se asamblează prin fixarea pe ele în poziție corespunzătoare a supapelor , arcurilor , talerelor și siguranțelor . La asamblare se ține seama că fiecare supapă să fie asamblată în ghidul său și pe scaunul în care a fost redată . Asamblarea supapelor pe chiulasă se execută cu ajutorul unor dispozitive manuale sau acționate cu piciorul . Un exemplu de asemenea dispozitiv și modul său de folosință sunt arătate în fig.14.12

Fig.14.12. Asamblarea supapelor pe chiulasa motorului , cu ajutorul dispozitivului manual .

e ) Conținutul referatului

În referatul pentru această lucrare se vor înscrie următoarele :- enumerarea defectelor și uzurilor supapelor ghidurilor , arcurilor și scaunelor ;- schema procesului tehnologic de recondiționare a supapelor și chiulaselor ;- condițiile tehnice de calitate care trebuiesc respectate la reparare supapelor ,

ghidurilor și scaunelor ;- influențele posibile ale recondiționării supapelor și scaunelor asupra parametrilor

funcționali ai motorului de automobil ;- întocnirea tabelului de mai jos

Piesele

Dimensiuni

Scaunul supapei

Lațimea

Supapa Arcul supapei Ghidul diametrului interiord

Înațimea taleruluib

Poziția în chiulasăh

Lungimea în stare liberăH

Presiunea de lucru P

Înainte de recondiționare

După recondiționare

În anexel 14.1 , 14.2 , 14.3 și 14.4 sunt date o serie de date referitoare la supapele , ghidurile pentru supape , scaunele , culbutoarele și axurile culbutoarelor de la unele motoare uzuale .