Zgodnie z zapowiedzią z ostatniego wydania “Nowoczesnego Warsztatu”, w poniższej publikacji zostanie zaprezentowany sposób regeneracji głowic w firmie “Piętka”.

Po rozmontowaniu, głowica jest dokładnie myta i czyszczona.Opisywane są miejsca, w których ma być spawana. Materiał w tych miejscach wybieramy na frezarce tak głęboko, aby mieć pewność, że nie pozostanie resztka pęknięcia, która w trakcie późniejszej eksploatacji działałaby jak „karb” i powodowała szybkie, ponowne pęknięcie.
Wymaga to sporo pracy, także przy późniejszym spawaniu, lecz gwarantuje trwałość na wiele tysięcy kilometrów. Miejsca te zaspawuje się przy pomocy aparatury TIG (elektrodą nietopliwą w osłonie argonu), wcześniej podgrzewając głowicę w specjalnym piecu. Jest to konieczne ze względu na znaczną rozszerzalność cieplną stopów aluminium oraz skomplikowaną budowę głowicy. Wbrew opiniom stopy aluminium w większości przypadków bardzo dobrze się spawają. Wymaga to jednak staranności, czystości i dobrej aparatury. Po ostygnięciu głowica jest obrabiana na frezarce, a następnie sprawdzana na szczelność.
Jeśli jest w porządku, to sprawdzamy jej twardość. Jeżeli nie jest wystarczająca, to należy przeprowadzić obróbkę cieplną polegającą na odpuszczaniu i starzeniu. Ta operacja trwa prawie 2 dni. Należy wyjaśnić, że nie wszystkie głowice tracą swoją twardość po spawaniu np. Volkswagen, Fiat Dukato. Są jednak takie, które muszą przejść ten proces: Peugeot Boxer, Mercedes, BMW, a już bezwzględnie małe, pojedyncze głowice do Chryslera 2,5 l diesla, takie same jak w Alfie Romeo 2,5 diesel. Kolejnym etapem jest wciśnięcie nowych prowadnic zaworowych. Nie wszyscy jednak to robią. Trzeba jednak pamiętać, że jeśli są z mosiądzu czy brązu, to w trakcie grzania głowicy przy spawaniu, tracą swoja twardość i znacznie zmniejsza się ich trwałość.
Przeprowadzanie odpuszczania i starzenia głowic z prowadnicami jest niedopuszczalne. Kończy się to tragicznie dla głowicy. Bazując się na wewnętrznych otworach nowych prowadnic roztaczamy otwory pod nowe gniazda zaworowe. Przy takim bazowaniu ułatwiamy sobie późniejsze wykonanie przylgni zaworowych, a także unikamy efektu przesunięcia zewnętrznej średnicy gniazda w stosunku do zaworu.
Nauczeni przykrymi doświadczeniami po osadzeniu gniazd zaworowych jeszcze raz sprawdzamy szczelność głowicy. Jeżeli wałek rozrządu jest osadzony w głowicy, to należy roztoczyć na nowo otwory, w których się obraca. Producenci domagają się, aby odchylenie osi tych
otworów nie było większe niż 0,01 mm od osi wałka. Wymaga to roztaczania
wszystkich otworów z jednego zamocowania, jednym wytaczadłem.
Kolejnym etapem jest osadzenie nowych komór wirowych, dotyczy to oczywiście diesli z wciskanymi komorami, a nie wkręcanymi i planowanie głowicy. W firmie “Piętka” wykonuje się to następująco: głowica jest szlifowana na szlifierce, następnie osadzane są komory wirowe, powinny mieć lekki wcisk ok. 0,02-0,03 mm (większość producentów podaje od 0,00 do 0,03 mm), następnie szlifowane są same komory wirowe, aby wystawały ok. 0,02-0,03 mm powyżej głowicy. Te dwa parametry są bardzo istotne, zapewniają bowiem dobre trzymanie się komory w głowicy i prawidłowy docisk komory przez uszczelkę, po przykręceniu głowicy. Trzeba bowiem pamiętać, że od spodu komory następuje wtrysk paliwa o bardzo wysokim ciśnieniu, wielokrotnie w ciągu sekundy. Minimalny luz pomiędzy uszczelką a komorą prowadzi w pierwszej kolejności do wycięcia otworu w uszczelce, a następnie wybiciu potężnej dziury w bloku (są takie o głębokości ok. 1 mm), uniemożliwiając nawet jego remont kapitalny. Prawidłowo zregenerowana głowica powinna mieć nowe komory wirowe co najmniej z dwóch powodów. Po pierwsze, w trakcie eksploatacji komory są narażone na wielokrotne szoki termiczne spowodowane zmiennymi cyklami pracy silnika (z jednej strony gorące sprężone nad tłokiem powietrze, z drugiej wtrysk zimnego paliwa), co prowadzi do ich pękania i może skończyć się poważną awarią. Bardzo istotne dla trwałości komory wirowej i głowicy w okolicy jej osadzenia jest także prawidłowy stan końcówek wtryskiwaczy. Paliwo powinno być dobrze rozpylone. „Siurające” na komorę powoduje jej szybkie pękanie oraz erozję samej głowicy często aż do płaszcza wodnego. Taki sam efekt wywołuje również eksperymentowanie z paliwami zastępczymi. Po drugie, w trakcie eksploatacji na skutek opisanych wyżej szoków termicznych komora wirowa traci kołowość. Różnica średnic wynosi nawet do 0,2 mm. Uniemożliwia to prawidłowe ich osadzenie po spawaniu. Należy roztoczyć otwór w głowicy na nowo i wcisnąć komorę nadwymiarową. Jeżeli w głowicy po spawaniu pozostają stare komory, można być prawie pewnym, że zostały osadzone na jakiś „patent”. Siedzące nawet bardzo mocno komory wypadają z głowicy w trakcie grzania i spawania. To już ostatni etap pracy nad samym korpusem. Po kontroli można zacząć go uzbrajać.
W surowych korpusach nie obniżamy gniazd zaworowych, to znaczy nie wykonujemy jeszcze przylgni, bowiem nie wiemy, jakie zawory zostaną w nim zamontowane – stare czy nowe i jakiego producenta. Jeżeli dobry, używany zawór zostaje przeszlifowany, to jest wtedy trochę cieńszy od nowego. Na naszym rynku działa wielu dostawców i producentów i ich zawory różnią się pomiędzy sobą, czasem dość znacznie, tolerancją wykonania.
Przylgnie frezujemy dopiero wtedy, gdy zawory mamy w ręku. Robi się to nożami
kształtowymi na specjalnej frezarce do gniazd zaworowych firmy Serdi. W zasadzie po takiej obróbce nie jest konieczne docieranie zaworów z gniazdami. Robi się to najczęściej tylko dla zadowolenia klienta. Po dotarciu należy sprawdzić, czy zawory prawidłowo „trzymają”, przy pomocy urządzenia wytwarzającego podciśnienie, szybko i dostatecznie dokładnie. Sprawdzeniu podlega również prawidłowość luzu pomiędzy trzonkami zaworów i prowadnicami. Jeżeli jest on za duży, nie można uzyskać prawidłowej wielkości podciśnienia. Po założeniu, zawsze nowych, uszczelniaczy zaworowych i spięciu zaworów, należy sprawdzić czy zostały zachowane, niezbędne do prawidłowego funkcjonowania głowicy, tolerancje. Jeżeli leciwa, lecz bezcenna głowica jest zbyt niska, to trzeba skrócić bądź założyć specjalnie dorobione zawory z przesuniętym niżej zapięciem. Chodzi o to, żeby po regeneracji, nie tylko luz zaworowy był zachowany, ale żeby po kilku czy kilkunastu tysiącach kilometrów można go było jeszcze wyregulować. Jeżeli po regeneracji w głowicy płytki regulacyjne są w dolnej tolerancji, to nie powinniśmy zakładać takiej głowicy. Będzie wkrótce do wymiany. W przypadku głowic z hydrauliczną regulacją luzu zaworowego wyciskamy olej z popychaczy tak zwanych „szklanek” i po zmontowaniu luz pomiędzy wałkiem a popychaczem powinien być też w górnej tolerancji skoku popychacza. Praktycznie nie mniej niż 0,8 -1,0 mm. Jeżeli jest mniejszy, to po małym przebiegu popychacz straci zdolność regulacji luzu zaworowego. W trakcie montażu należy sprawdzić, czy wałek rozrządu jest prosty. Robi się to opierając wałek dwoma czopami (pierwszym i ostatnim) na pryzmach i odczytaniu na czujniku przystawionym do kolejnych czopów ich bicia w stosunku do osi wałka. Producenci są tu bezlitośni, ale trochę przesadzili, dopuszczalne bicie 0,01 mm to tyle co nic. Szczerze mówiąc chyba nie spotkaliśmy używanego wałka, który spełniałby tak ostre kryterium, często jest to 0,3-0,4 mm, a więc 30-40 razy więcej. Przyjęliśmy zasadę, że wystarczające jest 0,03 mm. Jeżeli jest więcej, to prostujemy taki wałek. To stosunkowo prosta operacja wymaga jednak sporej wprawy. Mogę zdradzić, że wykorzystuje się w niej odkształ-cenia cieplne a nie prasę.
W tym artykule nie poruszyłem wielu problemów regeneracji głowic, na
przykład dotyczących regeneracji głowic żeliwnych. To osobny, bardzo trudny
temat. Nie wspomniałem też o takich ważnych sprawach jak jakość używanych
materiałów i części zamiennych, kontrola jakości, ochrona środowiska.

mgr inż. Krzysztof Piętk