Портинг и ломатинг ГБЦ. Часть 2. Фаска клапана 30 градусов.

    При осмотре ГБЦ я выявил довольно сильный износ торца впускных клапанов. Я это связываю с избыточным зазором. После установки стальных штанг я устанавливал зазор 0,15, теперь буду устанавливать зазор в 0,1. Соответственно впускные клапана решил сменить. Взял типа ГАЗ, но при внимательном рассмотрении упаковки оказалось, что это те же челябинские:

Тестирование твёрдости методом царапания друг друга только подтвердило, что клапана абсолютно идентичные.

    В случае выпускных клапанов их износ был в допустимых рамках, но вот фаска была расклёпана, имелись небольшие прогары. Вот к примеру впускной клапан, который я списал, и на котором я сперва потренировался восстанавливать фаску:

    Протачивал борфрезой из карбида вольфрама, вращаемой высокооборотистым шпинделем. Клапан при этом вращался шуруповёртом навстречу. Получаемая поверхность вполне удовлетворительного качества, притирка клапана происходила очень быстро:

Чистота поверхности рабочей фаски выпускного клапана сопоставима с заводской шлифовкой: С впускными клапанами "шершавость" чуть выше, но тоже вполне приемлемая:

   

    Весомым аргументом в пользу проточки фаски в 30 градусов были объективные замеры от GazRod. Поразмыслив, нашёл два объяснения приросту наполнения цилиндров:

Первое - это сглаживание перехода, уменьшение турбулентности и срыва потока. Это существенно на высоких оборотах, когда скорость воздуха при наполнении цилиндра максимальна. Второй эффект - более широкая щель, бОльшее сечение для прямого доступа, кратчайшего пути, воздуха из канала в цилиндр. Правда это существенно при большом объёме движущего газа и при малом открытии клапана. На впуске это конец фазы впуска, когда воздух разогнался, а клапан уже закрывается. В случае выпуска это начальный момент открытия клапана, когда давление и масса выходящего газа максимальны.

    Проточка выпускного клапана выглядит следующим образом:

Снимается при этом минимальное количество металла. Ширина фаски порядка 1мм. Рабочую фаску сужаем до 2 мм:

    Далее протачиваем впускной клапан:

В этом случае снимаем немного побольше, ширина фаски 30 градусов здесь получается порядка 1,5 мм. Протачиваем также до достижения рабочей фаской ширины в 2мм: Для проточки была изготовлена оснастка для шпинделя из стали 5мм, клапан вставлялся в развёрнутую втулку: Для регулировки глубины съёма использовался винт регулировки зазора клапана от штанг нового образца, он вращался рожковым ключом: Работа довольно тонкая, съём ведётся с точностью до соток. Конечный эффект от этого думаю исчисляется приростом мощности в единицы процентов: Из плюсов технологии - прирост мощности достигается без уменьшения ресурса двигателя и ухудшения теплоотвода от клапана.

    Может возникнуть вопрос, почему так не делают на заводе? Дело в массовости производства. Если даже и проточить клапана по шаблону, то из-за уменьшения ширины рабочей фаски с 4-3,5 мм до 2мм, прирезание седёл потребует большей точности, контроля. Это увеличит время сборки двигателя и его цену.

   

    По рабочей фаске рассмотрим два аспекта. Первый это ширина рабочей фаски. Мне попадались рекомендации, что оптимальной является фаска в районе 1,5 мм. Более того, даже типа можно сделать чуть меньше, и она дорасклепается до нужного размера. Собственно при первой капиталке я так и сделал. Можете глянуть в теме про капиталку. Да расклепаться расклепалось, но не седло, а клапан:

Чем это плохо? Во-первых подобный профиль затрудняет свободное прохождение газов, особенно при малом открытии клапана, получается этакий лабиринт. Второй минус - фаска расклёпывается при рабочей температуре двигателя, когда клапан значительно горячее, чем ГБЦ. Получается при пуске на холодном двигателе, впуклость клапана не совпадает с выпуклостью седла из-за теплового расширения. А это снижении компрессии, троение, повышенный расход. Также с узкой фаской наблюдается небольшие прогары. Кроме того, через рабочую фаску отводится значительное количество тепла, то есть с этой точки зрения чем больше фаска, тем лучше. По книжке для 402го допустимая ширина фаски 1,5-3 мм. Я решил делать сразу 2 мм.

    Следующий важный фактор - это положение фаски на клапане. Почему-то считается, что контакт с седлом должен быть посередине фаски клапана. Однако, если почитать методику прирезания сёдел из книжки, выходит что фаска 45 градусов седла нарезается до диаметра клапана за вычетом 0,2 мм. А фаской 60 градусов потом внутренний диаметр увеличается до тех пор, пока ширина рабочей фаски не уложится в допуск 1,5-3 мм. То есть рабочая фаска должна быть по внешнему краю клапана. Это легко объясняется - зазор, сечение прямо пропорционально диаметру фаски, то есть чем больше диаметр рабочей фаски, те выше пропускная способность открытого клапана, причём абсолютно во всех режимах работы двигателя. Поэтому я фаску в 30 градусов протачивал, пока для рабочей фаски не осталось 2 мм на краю клапана.

    По итогу тяга на холодную возросла ощутимо, подсос стало возможно убирать гораздо раньше.

   

    Из бессмысленных доработок я перечислю полировку клапана. Смысла я в этом не вижу никакого вообще. Для снижения детонации более правильным я считаю эффективный теплоотвод от клапана.

    Вредной же я считаю Т проточку ножки клапана. Это сильно снижает отвод тепла от клапана. Плюсом данной доработки считается увеличение сечения. Но если подсчитать вклад проточенной ножки в сечение канала, это получится милипусечный процент, который с лихвой будет перекрыт излишне горячим клапаном.

   

    Притирал клапана также присоской. Если фаска клапана и седла близкие к идеальным, то притирание происходит мгновенно. Рабочие фаски получились как я и хотел, шириной 2 мм по краю клапана.

Также клапана показаны в видео в сводной статье про портинг и ломатинг.