сверление Конструкция головки блока цилиндров любого ДВС предусматривает наличие камеры сгорания, клапанного механизма, отлитых магистралей, подводящих свежую смесь и отводящих продукты сгорания. Последние элементы, в свою очередь, стыкуются с выпускным и впускным коллекторами.
Ресурсная база и реальный эффект
Точная расточка каналов в ГБЦ на 8 клапанов приводит к увеличению коэффициента наполнения цилиндров, заметно повышая «отдачу» мотора при комплексном тюнинге. Доработка зачастую является логическим завершением процесса увеличения рабочего объема двигателя.
Операция преследует следующие цели:
- небольшое увеличение диаметра;
- удаление дефектных литьевых участков в виде приливов/уступов;
- изменение макрогеометрии: коррекция радиусов скруглений;
- улучшение микрогеометрии: полировка каналов.
Геометрия впускного и выпускного коллекторов совместно с ответными магистралями в ГБЦ представляет форму впускного/выпускного тракта. Неточная стыковка или пропорциональное несоответствие размеров сечений соединяемых деталей автоматически ведет к увеличению газодинамических потерь. Кроме того, прокладки в местах соединения способны внести свои отрицательные коррективы.
Инструмент и планировка процесса расточки
В качестве формообразующего инструмента при обработке каналов служат:
- шаровые фрезы, откалиброванные по требуемому диаметру расточки (31, 32, 29 мм);
- набор шарошек;
- наждачная бумага средней зернистости.
подготовка Нередко народные умельцы заменяют шаровые фрезы на альтернативный инструмент, изготовленный самостоятельно: на клапанах подходящего диаметра формируется режущая плоскость.
Вспомогательными приспособлениями служат:
- дрель;
- шланг немного меньшего диаметра, нежели расточенный канал;
- штангенциркуль.
Упрощенно план технологического процесса расточки каналов в ГБЦ ВАЗ 2109 с 8 клапанами выглядит так:
- тюнинг коллекторов;
- выставление соосности отверстий коллекторов и «головы»;
- обработка магистралей ГБЦ;
- доработка прокладок.
Обработка коллекторов
Методика доработки геометрии коллектора предусматривает два этапа:
- достижение необходимого диаметра фрезерной обработкой;
- полировка тракта специальным приспособлением (наждачная бумага, закрепленная на шланге, вращающемся с помощью дрели).
Ключевое требование – сохранить штатное расположение оси канала и форму сечений проточной части.
- перед расточкой коллектора настоятельно рекомендуется точно определить взаимное расположение коллекторов относительно ГБЦ (установить два штифта);
- диаметр отверстий впускного трубопровода допускается изготавливать на 1-1,5 мм меньшим, нежели размер ответных окон в «голове» (по этой причине впускной коллектор иногда и вовсе не обрабатывается);
- отверстия выпускного коллектора должны быть равными или большими на 1-1,5 мм по отношению к размерам ответных трактов головки блока.
Самостоятельная расточка впускных и выпускных каналов ГБЦ ВАЗ 2109 на 8 клапанов: ход и нюансы процесса
инструмент Новая геометрия питающих и очищающих трактов в обязательном порядке должна быть сосной с уже обработанными коллекторами. Для этого следует состыковать трубопровод с головкой блока цилиндров и по оставшимся следам воспроизвести необходимую геометрию.
К сведению. Хорошо считать задающий коллектором контур помогут отпечатки от нанесенного на торец «головы» солидола или пластилина.
Размеры, достигаемые в процессе расточки каналов ГБЦ двигателя на 8 клапанов, таковы:
Последовательность обработки тракта в головке блока следующая:
- фрезеровать со стороны коллектора до втулки под клапан;
- фрезеровать со стороны камеры сгорания (седла под новые клапана уже должны быть установлены или развернуты родные);
- доработка геометрии шарошками различных конфигураций;
- шлифовка выпускных магистралей.
Перед выполнением операции следует обратить внимание на нюансы:
- доводку впускных каналов наждачной бумагой производить не требуется: изъяны поверхности способствуют осаждению капель бензина и последующему его испарению;
- при обработке впускной магистрали четвертого цилиндра неизбежно будет вскрыт канал маслосистемы, в который необходимо будет установить специально выточенную втулку;
- при доработке следует с особой осторожностью относиться к увеличению диаметра канала (превышать рекомендуемые 32 и 29 мм категорически не рекомендуется): высок риск вскрытия рядом проходящей рубашки охлаждения, что приведет к невозможности дальнейшей эксплуатации тюнингуемой «головы».
шлифовка Внимание! «Завтуливание» участка в четвертом впускном канале обязательно в любом случае. Оставив канал прикрытым тонкой алюминиевой стенкой (расточка на диаметр менее 32 мм), экстренный прорыв канала под давлением масла на работающем моторе неизбежен.
Окончательно на торец ГБЦ устанавливается прокладка и производится ее доработка. С расточкой каналов ГБЦ девятки принято совмещать замену всех 8 клапанов на аналоги увеличенного размера с сохранением соотношения: диаметр впускного клапана – 0,75 от диаметра выпускного. В большинстве случаев применяется пара 39-34 мм; допускается до 41-34 мм. Фаски клапанов и седел (уже развернутых или установленных новых) подлежат доработке.
Стыковка каналов ГБЦ и коллекторов
Главное, на что необходимо обращать внимание, так это на несоответствующее/неточное соединение коллекторных клапанов и головки блока цилиндра. Появление малейших неровностей или ступенек может привести к нежелательным последствиям, которые начинают тормозить движение, частично перекрывая канал и поэтому их необходимо удалять. После удаления мест с явными нестыковками нужно доработать коллекторные прокладки, так как они тоже могут быть преградой для потока.
Также необходимо выполнить посадку коллектора на штифты. Это крайне важно сделать по той причине, что крепеж, держащий коллекторы, может растянуться и в результате происходит незначительно изменение плоскостей гбц относительно к коллектору. Если этого не выполнить, то все работы по предотвращению нестыковок будут бесполезны.
Хочу отметить, что на коллектор необходимо посадить по два штифта (по краям).
Перед соединением гбц и коллектора нужно сделать отверстие, применяя фрезы для доработки гбц. После чего надеваем штифт на головку и на нее сажаем коллектор. Важно чтобы второй сел свободно, но при этом не должно быть никаких люфтов. После этого вы можете гарантировать точное позиционирование этих двух элементов с большой уверенностью. Еще нужно сделать несколько отверстий в прокладке. Вот так вот должна производиться оптимальная стыковка.
Каналы
Доработка гбц также предусматривает и необходимость доработать каналы, так как в них может наблюдаться деформированная форма, металл под втулками и т.д. Доработка каналов производится посредством шаровой фрезы. Лучше, когда у вас не одна фреза, а несколько и с разными параметрами (размеры и формы). Работая фрезой можно добиться удаление любых неровностей, а также увеличить проходимое сечение. 
Крайне важно добиться, чтобы канальный изгиб был максимально плавным и были соблюдены соответствующие размеры кривизны. Поверхность на каналах впуска должна быть с небольшой шероховатостью – это способствует хорошему испарению бензина с его стенок. Канал выпуска же можно полировать до блеска. Сечение канала не должно иметь круглую форму, оно имеет немного эллиптическую форму.
При выполнении увеличения каналов важно не перестараться, необходимо знать меру, так как существует возможность задеть канал охлаждения или масляный канал. Гбц на классических моторах позволяет увеличить и расширить каналы, тогда как на 8-ми клапанных двигателях ВАЗов проблемы неизбежны.
Перед тем как заниматься непосредственно расточкой каналов, следует выяснить, с чего начинать этот процесс – с коллектора или гбс. Если нужно значительно увеличить диаметр клапанов, то стартовать лучше с того участка, где их стены тоньше. Таким образом вы снизите риск случайного вскрытия каналов при следующем совмещении. Части втулок, выступающие в каналы, также необходимо доработать, чтобы те не создавали помех. 
Как правило, их нужно либо укоротить, или же заострить. Бывают ситуации, когда втулки стачиваются со стеной клапана. Некоторые автолюбители считают этот метод самый лучшим с точки зрения выгоды, хотя, на практике редко кто так делает, так как он значительно уменьшает ресурс направляющих. Правильная доработка клапанов возможна лишь при двух условиях: опыт и следование инструкции.
Клапаны
Доработка клапанов заключается в уменьшении веса и повышении пропускной способности. Чтобы облегчить клапан, его нужно переточить или перешлифовать. Лишний металл в таком случае будет удаляться с обеих сторон. Стержень клапана также подвергается доработке – его нужно сузить. Также вы можете выбрать вариант без замены втулок, в таком случае нужно сделать ножку тоньше на всем участке от направляющей втулки до тарелки. Особого результата можно добиться при уменьшении диаметра ножки. К примеру, уменьшении ножки с восьми мм до семи способствует снижению массы самого стержня на 20%, увеличивает пропускную способность (это в 8-ми клапанные моторы).
В реальности же клапаны делаются из сплава титана и алюминия и поэтому имеют поразительную легкость, которая сочетается с некими неприятными моментами: высокая стоимость и хрупкость. Учитывая эту хрупкость, ставятся жесткие рекомендации к пружинам и седлам клапанов. Пружины могут оставаться заводскими или же немного ослабляются. Седла желательно поменять на другие из бронзы.
Форма камеры сгорания
Доработка гбц также подразумевает изменение формы камеры сгорания. В данном случае можно выделить три направления работ:
- Снижение детонации
- Улучшение для наполнения цилиндра
- Выполнение условий для оптимального распределения смеси в камере сгорания.
Детонация создает сильную нагрузку на поршни и кольца. Ее можно определить по уровню металлических звуков, которые распространяются по двигателю авто. Источниками этого явления могут быть самые отдаленные участки камеры сгорания от свечи зажигания. Решается это так:
· Нужно снизить к минимуму работы в КС, которые увеличивают распространение горения.
· Необходимо свести к минимуму число участков КС. Такими участками считаются углы камер и острые кромки. Для этого нужно максимально тщательно сгладить поверхность.
Два последних выполнения по улучшению формы камеры сгорания сделать самостоятельно очень сложно, так как нужно иметь прекрасные знания в области физики.
Доработка гбц довольно не сложная на некоторых этапах и вполне оправдывающаяся процедура. Правильная доработка позволит увеличить мощность двигателя вашего автомобиля.
Видео “Доработка ГБЦ”
На видео автомеханик рассказывает о нюансах правильной расточки каналов в коллекторе для доработанной головки.