Spaltventil-Bronzebuchse am Verbrennungsmotor. Blog › Ventilführungen aus Bronze

Motor. Teil 2. Vorbereitung und Arbeitsbeginn.
Motor. Teil 3. Helling und Demontage des Zylinderkopfes.

Im vorherigen Teil haben wir den Zylinderkopf unseres "Ryzhik" für die Bearbeitung vorbereitet.
Aber zuerst muss etwas geklärt werden. Tatsache ist, dass wir keine Kugelfräser zum Bohren von Kanälen haben. Es gibt auch keine Werkzeuge zum hochwertigen Schneiden von Sätteln. Es gibt nicht einmal einen Sweep für die Guides.
Wegen einer einmaligen Reparatur machte es keinen Sinn, diese teuren Werkzeuge zu kaufen, also mussten wir auf die Hilfe von Handwerkern zurückgreifen, um diese Arbeiten durchzuführen.
Yuri "Intervent" hat uns mit langweiligen Kanälen geholfen. Einlass um 33 mm gebohrt, Auslass um 30 mm (28 mm Sitz):

Er bohrte auch den Ansaugkrümmer mit Dichtung und passte sie an die Zylinderkopfkanäle an. Darüber werden wir jedoch gesondert sprechen.

Bevor Sie den Zylinderkopf zum Nachschleifen und Schneiden abgeben, müssen Sie zuerst das Problem mit den Ventilführungsbuchsen (2101-1007033) lösen. In der Tat werden zum Schneiden von Sätteln bereits gepresste Führungen benötigt, und um den Zylinderkopf nicht zweimal zu tragen, ist es besser, sich sofort darum zu kümmern.
Um Buchsen auszuwählen, entscheiden wir uns zunächst für deren Material:
1) Gusseisen - fertige Schaftführungen ab 2101 oder Variante ab 2108 - hergestellt von SM, AMP, AvtoVAZ.
2) Messingbeschichtete Führungen, hergestellt von AvtoVAZ
3) Metallkeramik - nehmen Sie fertige Buchsen von ZMZ oder ausländischen Autos und schleifen Sie sie passend zur VAZ;
4) Bronze - Kaufen Sie fertige "kooperative" Buchsen (Amag usw.) oder bestellen Sie Ihre eigene Bronze.

Es ist nicht schwer zu erraten, dass die Optionen mit Bronze und Cermet am interessantesten sind. Darüber hinaus ist Bronze Cermets nicht unterlegen. Hier ist ein Zitat aus einem Artikel von Alexander Khrulev, dem Autor berühmtes Buch"Reparatur von Motoren ausländischer Autos":
"... Führungen aus Bronze können ohne negative Folgen anstelle der bei amerikanischen und japanischen Motoren weit verbreiteten Cermet-Führungen verbaut werden. Zumindest nach einem Lauf von 80-100.000 km wurden keine Probleme mit den auf diese Weise reparierten Motoren festgestellt."

Es ist entschieden - wir setzen Bronze-Führer! Wo bekommt man sie?
Fertige Buchsen zu kaufen ist ein gefährliches Geschäft. Es gibt keine Garantie dafür, dass der Hersteller nicht billigeres Material (insbesondere teure Bronzebuchsen) verwendet hat.
Ja, und bei der Herstellung ihrer Buchsen können Sie die Größe für einen bestimmten Zylinderkopf und bestimmte Ventile immer genau beobachten. Und ja, sie lassen sich besser formen.
Deshalb haben wir uns für die sicherste Variante entschieden – wir haben die Bronze selbst gekauft und einem Drechsler unseres Vertrauens geschenkt.
Welche Bronze soll ich wählen? Lassen Sie uns anhand der verfügbaren Bewertungsinformationen schätzen:
1) BrOS, BrOTsS - Zinnbronzen. Günstig und weich. Sie können es verwenden, aber es ist nicht sehr wünschenswert. Es sei denn, BrOTsS5-5-5 kann auf den Einlass gesetzt werden.
2) BrAZh-9-4 - Aluminiumbronze. Gemeinsame Arbeitsoption. Durchschnittlicher Preis, akzeptable Eigenschaften.
3) BrB2 - Berylliumbronze. Vielleicht die beste Option, aber auch die teuerste. Wir haben keinen Sportmotor, daher ist uns Brb2 immer noch zu viel.
4) BrKMTs3-1 - Silizium-Mangan-Bronze. Es wird von einigen als die beste Alternative zu Berylliumbronze angesehen.
Wir haben uns für BrKMTs3-1 entschieden. Bei dieser Gelegenheit zitieren wir erneut Khrulev:
"…Neben BrB2 ist es möglich, viel billigere und besser zugängliche BrKMTs-Bronze für Führungsbuchsen zu verwenden. Es ist auch eine bewährte Option. Übrigens wurde diese Legierung in unserem Land speziell für solche Zwecke entwickelt. Diese beiden Bronzen können für Buchsen in Einlass- und Auslassventilen verwendet werden, die bekanntermaßen unter unterschiedlichen Temperatur- und Schmierbedingungen arbeiten. Es gab keine offensichtlichen Einschränkungen für die Ressourcen der daraus hergestellten Teile."

Das Gewicht unserer Rute betrug 1,306 kg, und der Rechner zeigte, dass die Dichte der von uns gekauften Bronze der Dichte der BrKMTs-Bronze entspricht. Sie haben nicht betrogen! :)

Sie entschieden sich, die Führungen mit stromlinienförmigen Formen herzustellen, um die Bewegung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Kanälen weniger zu beeinträchtigen:

Natürlich ist die Auslasshülse etwas länger.

Wenn Sie interessiert sind, haben wir nach dem Erstellen der Anleitungen so ein Stück Bronze übrig: :)

Nachdem wir uns nun mit den Führern befasst haben, können wir uns mit dem Kopf selbst befassen. Wir nehmen den Zylinderkopf unseres "Ryzhik" zur weiteren mechanischen Bearbeitung mit. Wir haben diese Arbeiten in Auftrag gegeben.
Geschah:
1) Fräsen der Oberfläche des Zylinderkopfes um ca. 0,4 mm und Schleifen:

Das Foto zeigt bereits geläppte Sättel.
Am Einlasssitz (rechts im Foto) fiel die 30-Grad-Außenfase kleiner aus, weil. Ventile werden bereits um ca. 0,5 mm verschwendet. Die Breite der 45-Grad-Arbeitsfase beträgt etwa 1 mm.

3) Entwicklung von Führungen für unsere Ventile. Wir halten den thermischen Abstand strikt ein: 2,5-Wege-Einlass, 4,5-Wege-Auslass.
Sie haben keine Ölnuten in die Buchsen gemacht - die Jungs von Paton haben versichert, dass sie mit dieser Bronze und Lücken nicht benötigt werden.

Alles schien großartig zu funktionieren, aber es gab eine Komplikation mit den Ventilführungen. Tatsache ist, dass der Dreher die Sicherungsringe an den Führungen selbst bearbeitet hat und die Einpresstiefe in den Zylinderkopf unterschiedlich ist. Anscheinend liegt dies an den Besonderheiten beim Gießen des Zylinderkopfes selbst.

1. Die Ventile, die aus den richtenden Stopfen des Kopfes der Zylinder herausgenommen sind, sorgfältig auszuwaschen und, von der Ablagerung und den Lackablagerungen zu reinigen. Zur Zwischenlagerung die gereinigten Ventile mit Stangen in die Löcher eines speziellen Holzständers stecken. Auch den Zylinderkopf gründlich spülen und von Ölkohle- und Lackablagerungen befreien.
2. Messen Sie die Ventilschäfte und ihre Führungsbuchsen in mehreren Ebenen und Schnitten, um den Verschleißgrad festzustellen. Neuteile haben folgende Abmessungen: Auslassventilschaftdurchmesser 7,925–7,937 mm, Einlassventilschaftdurchmesser 7,955–7,967 mm, Ventilführungsbohrungsdurchmesser 7,992–8,022 mm. Wenn der Ventilschaftverschleiß 0,02 mm übersteigt, sollte das Ventil entsorgt werden. Wenn der Verschleiß der Führungsbuchse 0,08 mm übersteigt, muss die Buchse ausgetauscht werden.
3. Messen Sie das diametrale Spiel zwischen dem Ventilschaft und der Führungshülse, indem Sie am Zylinderkopf einen Indikator mit einer Skala mit einem Teilungswert von 0,01 mm anbringen.

Reis. Hauptabmessungen Ventile und Führungshülse:
1 - Ventilführungshülse; 2 - Einlassventil; 3 - Auslassventil

Reis. Durchmesserspiel zwischen Ventilschaft und Ventilführung messen

Beim Messen des Spiels muss das Ventil so aus der Führungshülse gezogen werden, dass sein Schaftende bündig mit dem Ende der Führungshülse abschließt. Wenn das Ventil zur Anzeige hin und zurück geschwenkt wird, zeigt die Anzeige den Wert des diametralen Spiels zwischen dem Ventilschaft und der Führungshülse an, erhöht um das 2,8-fache. Der Spalt sollte beim Einlassventil 0,1 mm und beim Auslassventil 0,15 mm nicht überschreiten.

Der Wert des Durchmesserspiels ist ein Entscheidungskriterium, ob es sinnvoll ist, dieses Ventil und seine Buchse im Motor weiter zu verwenden. Um das oben genannte Spiel zu erreichen oder sich dem Spiel eines neuen Motors anzunähern, kann es in einigen Fällen erforderlich sein, das Ventil oder die Führungshülse oder beide Teile gleichzeitig auszutauschen.

Beim Reparieren oder Forcieren eines Motors stellt sich die Frage der Aufrechterhaltung oder Erhöhung der Ressourcen einzelner Komponenten und Teile, auf die die Belastung während des Forcierens zunimmt, akut.
Eines der problematischsten Motorteile ist die Ventilführung.
Serienbuchsen für VAZ-Motoren mit acht Ventilen bestehen aus speziellem Gusseisen, das leider nicht sehr verschleißfest ist. VAZ-Serienbuchsen leiden unter einer schlechten Geometrie, und bei vielen Motoren für eine Laufleistung von 30-40.000 km überschreitet das verschleißbedingte Ventilspiel alle angemessenen Toleranzen, und wenn der Motor läuft, ist ein charakteristisches Ventilklopfen zu hören. Die Qualität der Verarbeitung und der Geometrie der Köpfe für Oka-Motoren ist noch schlechter, dies zeigt sich besonders bei den Köpfen der späten 90er Jahre.
Und nur beim 2112-Motor (16 Ventile) werden serienmäßig Messingbuchsen (Ls65) verbaut, die eine längere Lebensdauer haben als Graugussbuchsen.

Wie ersetze ich unzuverlässige Gusseisenbuchsen? Die Antwort wurde schon vor langer Zeit gefunden – spezielle Führungsbuchsen aus Bronzelegierungen. Für Führungsbuchsen ist nicht jede Bronze geeignet, sondern nur wenige Güten, speziell ausgewählt und im Motorsport erprobt.

Die Vorteile von Bronzebuchsen sind wie folgt:
Bessere Wärmeableitung vom Ventilschaft und Wärmeübertragung auf den Aluminiumkopfkörper, hohe Verschleißfestigkeit, hervorragende Kompatibilität mit Stahl- und Chromventilen, geringere Anforderungen an die Ölmenge, die auf die Ventilschäfte gelangt.

Beachten Sie auch Zwichtiges Merkmal Bronzebuchsen - das Material ist ziemlich plastisch, splittert nicht wie eine gusseiserne Buchse, und daher wird das Risiko des Spaltens der Buchse (Risse) beim Einpressen oder unter extremen Motorbetriebsbedingungen auf Null reduziert.

Für VAZ 2108\2110-Motoren wurde die Herstellung von Buchsen zweier Arten beherrscht - für einen Ventilschaft mit einem Durchmesser von 8 mm und für Ventile mit einem Schaftdurchmesser von 7 mm. Der zweite Buchsentyp für die Motorenfamilie 2108 hat einen serienmäßigen Außendurchmesser, einen Innendurchmesser von 7 mm, und Ventilschaftdichtungen werden vom 16-Ventil-Motor 2112 verwendet. Ein Satz solcher Buchsen ist auf dem Foto unten dargestellt. Diese Buchsen dienen zum extremen Tuning des Motors mit 40x34 Ventilen.
Ventilschäfte aus Bronze mit 7 mm Schaft

Bronzebuchsen 2108 werden auch in Oka-Motoren verwendet. Darüber hinaus ist es zulässig, diese Buchsen für Motoren der VAZ "classic" -Familie zu verwenden.
Es wurde auch eine wirtschaftliche Option getestet, wenn Bronzebuchsen nur für Auslassventile und hochwertige importierte Gusseisenführungen für Einlassventile verwendet werden. Eine solche Kombination ist nicht nur durch Einsparungen gerechtfertigt, sondern auch durch eine Erhöhung der gesamten Zylinderkopfressource während der normalen Kopfreparatur, da die Abgasführungsbuchsen am stärksten belastet werden.