Gniazda zaworów stanowią podczas remontu silnika element na który trzeba zwrócić baczną uwagę. Postaramy się przekazać Wam kilka praktycznych porad z zakresu wymiany gniazd zaworów.
Wyglądają jak zwykłe, metalowe krążki, ale potrafią bardzo dużo. I właśnie tego się od nich oczekuje. W końcu pełnią w silniku bardzo ważną funkcję i poddawane są wysokim obciążeniom. Gniazda, wspólnie z zaworami, uszczelniają komorę spalania silnika i zapewniają jego prawidłową pracę. Oprócz tego powinny przejąć na siebie ciepło spalania paliwa i przekazać je na głowicę cylindrów.

Szczególnie odporne temperaturowo i wytrzymałe na obciążenia dynamiczne muszą być gniazda osadzone w aluminiowej głowicy cylindrów. Bowiem są one praktycznie nie wymienne i muszą pracować przez cały okres eksploatacji silnika.

Uwaga na przewodzenie ciepła

Gniazda zaworowe wykonuje się ze staliwa metodą odlewania lub z proszków spiekanych metodą prasowania na gorąco. Pierwsza metoda jest bardziej tradycyjna. Płynny metal jest wlewany do wirującej kokili maszyny odlewniczej. Tam dzięki sile odśrodkowej płynny metal przylega do ściany wlewnicy. W ten sposób powstaje odlew, którego zewnętrzny kształt odwzorowuje wewnętrzny kształt wlewnicy.

W przypadku materiałów spiekanych, wstępnie uformowane gniazdo jest podgrzewane do temperatury niższej od temperatury topnienia i dalej formowane ostatecznie poprzez prasowanie. W zależności od przeznaczenia gniazda oraz wymagań eksploatacyjnych do ich produkcji stosuje się różne rodzaje materiałów spiekanych.

Rys. 1: Usuwanie gniazda zaworu poprzez frezowanie	Rys. 2: Po frezowaniu widoczne resztki gniazda zaworu

Wymiana gniazd. Bardzo trudna praca lub lekka alternatywa.

Przed zamontowaniem w głowicy nowych gniazd zaworów trzeba najpierw usunąć stare. Popularna metoda, polegająca na przyspawaniu starego zaworu do zużytych gniazd zaworów, a następnie wybiciu ich przy użyciu młotka, wydaje się być mało subtelnym rozwiązaniem. Taka metoda może także doprowadzić do uszkodzenia głowicy.

Jako rozwiązanie alternatywne proponujemy usunięcie gniazda poprzez frezowanie. (Rys 1 oraz 2) Podczas frezowania głowica obrabiarki jest prowadzona przez prowadnicę zaworu. Po usunięciu „starego” gniazda, powierzchnie osadcze w głowicy obrabiane są do wymaganego nadwymiaru remontowego. (rys.3) Po zakończeniu obróbki opiłki są usuwane z korpusu głowicy za pomocą urządzenia czyszczącego.

Rys. 3 Głowica frezarska przeznaczona do obróbki osadzenia gniazd zaworów.


Montaż przy różnych temperaturach.
Stosuje się kilka metod montażu gniazd zaworów w głowicy cylindrowej.

• gniazdo wprasowuje się w głowice w temperaturze pokojowej,
• w rozgrzaną głowicę wprasowuje się gniazdo zaworu o temperaturze pokojowej,
• gniazdo chłodzi się ciekłym azotem, a głowica posiada temperaturę pokojową,
• głowica jest podgrzewana, zaś gniazdo chłodzone. Powoduje to możliwość montażu gniazda praktycznie bez użycia siły.

Rys.4 Dla ułatwienia montażu gniazda zaworu w głowicy, chłodzi się je za pomocą ciekłego azotu.	Rys. 5 Uszkodzona krawędź, skutek zbyt wielkiego obciążenia.

Pasowanie – ważny szczegół dla prawidłowego remontu

Aby zamontować gniazdo zaworu w głowicy należy szczególną uwagę zwrócić na prawidłowe pasowanie między powierzchniami obu elementów. Siła wcisku musi być tak dobrana aby nie spowodować zbyt dużych naprężeń oraz deformacji głowicy. Podczas wciskania gniazda jego powierzchnia musi dokładnie przylegać do powierzchni osadczej głowicy.

W przypadku zbyt dużych sił wcisku w osadzeniu gniazd zaworów mogą wystąpić pęknięcia. (Rys. 5) Z kolei zbyt mała siła wcisku, odwrotnie, może spowodować przypadki wypadania gniazd z osadzenia, podczas eksploatacji silnika.

Faza końcowa – docierania

Po zamontowaniu należy jeszcze raz poddać gniazda obróbce mechanicznej. Jest to podyktowane koniecznością idealnego dopasowania do siebie kąta przylgni zaworu oraz gniazda (Rys. 6) Po docieraniu powierzchnię gniazda należy ponownie bardzo dokładnie wyczyścić, aby zapobiec przedostaniu się zanieczyszczeń w obszar komory spalania.

Fig. 6: The optimum fitting result with replaced valve seat insert

Oryginalne gniazda zaworów MAHLE, to dobry wybór.

Gniazda Mahle Original produkowane są z różnorodnych materiałów. Gniazda wykonane z żeliw stopowych charakteryzują się dobrą odpornością na zużycie oraz na działanie dużych ciśnień przy wysokiej temperaturze otoczenia. Gniazda wykonane ze stali stopowych z dużą zawartością chromu wyróżniają się przy wysokiej odporności na zużycie i wytrzymałości mechanicznej, bardzo dobrą stabilnością temperaturowa oraz odpornością na deformacje kształtu.

Stopy metali wykonywane metoda spiekania wykazują dobrą odporność na ścieranie oraz wysokie ciśnienia robocze. Ich główne zastosowanie , to nowoczesne silniki o dużej mocy, zarówno wolnossące, jak i doładowane silniki benzynowe, wysokoprężne oraz zasilane gazem. Wymieniając gniazda zaworów należy zwrócić baczną uwagę na ich jakość, zwłaszcza na zastosowane do ich produkcji materiały.

Oferta MAHLE Original obejmuje szeroki wachlarz najwyższej jakości gniazd zaworów o bardzo zróżnicowanym zastosowaniu.

Szczegółowe informacje na temat programu produkcji gniazd w koncernie MAHLE można znaleźć w aktualnym katalogu „Części mechanizmu rozrządu zaworowego”.