Renovace kulových čepů

Úvodem

Problém s kulovými čepy (ať už tyčí řízení, nebo rejdovými) musí dříve, či později řešit každý, kdo s Cortinou jezdí. Problém je to velký, protože nové čepy nejsou a pravděpodobně nebudou – nepočítáme-li s možností zakázkové výroby.


Ovšem pozor: katalogy dílů často nabízejí čepy (ale i jiné součástky) pro Mk III jako vhodné pro starší modely. To bohužel není pravda.Následující modely (Mk III) mají nápravu řešenou úplně jinak a čepy není možné použít.
Ani na E-Bay, kde je možné obstarat spoustu zajímavých dílů, se nové čepy nevyskytují. Tu a tam někdo prodává nové-staré čepy ze zásob (NOS), ale velmi zřídka a o ceně ani nemá smysl mluvit. Níže bude vysvětleno, proč taková investice nemá význam. Majitelé Cortin Mk I jsou na tom lépe – tam je možné čepy řízení nahradit týmiž z Fiata 126 (malucha) a rejdové čepy jsou rozebiratelné a tedy opravitelné.


Výchozí stav



Hlavně nic nevyhodit, jednou jako když to najdu. A ta chvíle je tady!


Budeme se věnovat čepům řízení. V případě Mk II je jejich provedení naprosto jedinečné. Pečlivým zkoumáním vzájemné polohy jednotlivých dílů v různých pozicích (odlehčené či zatížené nápravy, kola v rejdu i rovně) lze snadno zjistit, že komplikovaný tvar čepů není samoúčelný. Konstruktéři nebyli tak hloupí, aby vymýšleli něco zbytečně složitě, navíc by to těžko obhájili z hlediska zvýšených výrobních nákladů. Takže zde máme čepy vnitřní (dlouhé), které se liší pro pravou a levou stranu a čepy vnější (krátké) které jsou napravo i nalevo shodné.



Pravý (nahoře) a levý (dole) vnitřní - "dlouhý" čep řízení


Byl proveden pečlivý průzkum dostupných čepů jiných modelů aut s jediným výsledkem: jako přímou náhradu nelze použít nic.
V případě vnějšího – krátkého čepu je určitá možnost použít čep řízení z Forda Fiesty III generace (1989 ÷ 1995). Konus pasuje, ale tam, kde má čep Cortiny vnější závit pro seřizování geometrie, je závit vnitřní. Proto je nutné vyrobit trn, který se zašroubuje do nového čepu a bude mít na sobě potřebné vnější závity.

Trn pro použití kulového čepu z Fiesty



Výsledný celek bude o cca 15 mm delší, než původní čep. V praxi jsem toto řešení neověřoval, tak nemohu poradit, co bude potřeba zkrátit, zda čep, nebo trn. Je zde ale určité riziko: původní čep Cortiny má rameno se závitem ohnuto mírně nahoru, kdežto čep z Fiesty je přesně kolmý.

Nalevo čep Fiesty, napravo Cortina Mk II


Při vyvěšení kola (zvednutí na zvedák, nebo odlehčení vozu na nerovnosti) může dojít k tomu, že úhel možného vyklonění čepu bude nedostatečný – právě o ten kus, o který je rameno původního čepu ohnuto nahoru. Čep tak vykloněn na doraz a tyč řízení bude namáhána ohybem. Nedokážu posoudit, co to může způsobit, ale dobře to asi nebude. Je ale pravda, že jedna Cortina z Vysokého Mýta s takto nahraženými čepy jezdí zcela bez problémů. Je ovšem značně snížená a je možné, že tato úprava popsaný problém eliminuje. V případě vnitřních – dlouhých čepů je tato možnost náhrady dík mnohem většímu úhlu odklonění ramene prakticky vyloučena.
Ohnout rameno nového čepu sice lze, ale materiál se snadno láme a proto by tato úprava mohla být v provozu velmi nebezpečná! Vyzkoušel jsemto na dvou nových čepech. Mírné ohnutí (ve svěráku) vydržely, ale materiál zjevně "povolil". Při dalším ohýbání již byla zapotřebí mnohem menší síla a následovalo odlomení ramene.


Je tedy třeba původní čepy renovovat. Ale jak na to?

Původní úvaha byla vyrobit z vhodného plastu, nebo bronzi pouze výstelku původního čepu. Po rozebrání 10 ks původních čepů se ale ukázalo, že většina (8 ks) koulí je zrezavělých a zbylé 2 nejsou moc kulaté (odchylky až 0,2 mm při měření průměru koule v různých místech), tedy ani jedna dobrá. Proto jsem tuto myšlenku opustil.
Na základě výše uvedených skutečností jsem se rozhodl pro pokus renovace původních čepů cestou transplantace vnitřností (koule a výstelky) nového čepu z Fiesty do těla čepu původního. Při rozebírání původních čepů jsem také (zcela náhodně) také našel vysvětlení nepříjemného jevu: i když namontujeme nové, ale desítky let staré čepy, mají zcela pravidelně nepatrnou životnost. Je to zřejmě způsobeno tím, že plast (pravděpodobně polyamid), ze kterého je výstelka vyrobena, je stářím zkřehlý a rozpadá se na malé kousky již při působení velmi malé síly. Po vyjmutí z těla čepu je možné tyto kroužky prakticky rozemnout mezi prsty….



Vnitřnosti starého čepu po velmi opatrném rozebrání.




Průzkum dostupného materiálu

Protože (naštěstí, nebo naneštěstí??) po vzoru motoristů minulých generací nevyhazuji ani opotřebované díly, byl v příslušné bedýnce dostatek studijního materiálu. Po roztřídění vyšlo najevo, že v Cortinách se vyskytovaly čepy (nejméně) tří různých provedení. Pracovně si je označíme písmeny A, B a C, přičemž čepy typu A jsou pouze vnější, typ B vnitřní a nejhojněji se vyskytují čepy typu C, a to vnitřní i vnější.



Různá provedení čepů: zleva A, B, C


Všechna provedení mají tělo vyrobené (pravděpodobně) z ocelolitiny a víčko na spodní straně zalisované, tedy stejné řešení, jako se používá doposud. Koule je uložena v plastových kroužcích a zespodu je celá vestavba stlačována pružinou.

Jako náhrada byly zvoleny výše zmíněné čepy řízení z Forda Fiesty III generace (1989 ÷ 1995). Pro porovnání byly použity čepy značek Febi, Delphi a DYS.


Po jejich otevření bylo zjištěno, že vnitřní uspořádání čepů DYS a Febi je zcela shodné (včetně rozměrů jednotlivých dílů), zatímco čep Delphi je odlišný. Všechny se ale odlišují od čepů původních: žádný nepoužívá systému přitlačování vnitřních částí pružinou.

Vnitřky použitých čepů: zleva Delphi, Febi DYS


Koule s konusem čepů DYS a Febi přesně odpovídá kouli původní z čepů typu A i C, pouze je delší závit nad konusem. Shodné jsou i rozměry (průměr, hloubka) dutiny v těle čepu C, u typů A a B je shodný průměr, liší se hloubka dutiny. Vnitřek těchto čepů jde do těles původních čepů zasunout s přiměřeným přesahem a je to tedy přesně to, co potřebujeme. Z plastové vložky čepu je pouze třeba odříznout malý límec na dolním okraji. Čep Delphi má průměr dutiny o cca 0,1 mm menší. To způsobuje, že jeho vestavba je v původním čepu Cortiny volná. Delphi navíc vyžaduje dost složitě tvarované víčko, které stlatlačuje části plastové výstelky. Na základě těchto zjištění je čep Delphi pro dané použití nevhodný.

Rozebrání starého čepu

Otevření zalisovaného čepu je možné pouze odstraněním části materiálu těla, zajišťující zespodu víčko. Jde to snadno, materiál těla je relativně měkký. Původní víčko využijeme jako vodítko pro opracování spodku čepu do roviny, kolmé k vývrtu.
Postup pro čepy typu C:
Pilkou odřízneme vydutou část víčka. Vzniklým otvorem vykroutíme z čepu pružinu. Následně širokým pilníkem opilujeme spodek čepu na úroveň víčka. Pokud je víčko po celém obvodu uvolněné (na opracované ploše je patrná spára mezi víčkem a tělem čepu), je možné víčko i s vnitřkem čepu vyrazit úderem na konec šroubu nad koulí.




V případě čepů typu A nebo B s plochým víčkem samozřejmě není nutné vytahovat pružinu, stačí upilovat rozlisovaný materiál nad víčkem.



Rozebrání nového čepu

Použijeme podobného postupu. Vyjmutím vnitřku získáme potřebné náhradní díly. Vzhledem k tomu, že výstelka je vyrobena z termoplastu, je třeba zabránit ohřátí těla čepu. Nejlepší je tedy pracovat ručně, pilníkem.
Po odstranění zalisovaného okraje těla čepu na úroveň víčka opilujeme v jednom místě okraj těla šikmo tak hluboko, až je vidět okraj víčka. To je pak možné nástrojem (ostrým šroubovákem, malým sekáčem) podebrat a vypáčit. Potom jde vnitřek čepu lehce vyklepnout. Zde je třeba vyvarovat se veškerého násilí, kterým bychom mohli rozebíraný čep poškodit.




Úprava původního čepu

Tělo původního čepu je třeba upravit tak, aby bulo možné jej znovu uzavřít. Samozřejmě je možné vyrobit víčko ze silnějšího plechu a na čep jej opatrně přivařit. Toto řešení jsem zavrhl hned na začátku. Jednak zde hrozí nebezpečí poškození plastové výstelky teplem, jednak je opětovné rozebrání čepu v případě potřeby stejně komplikované, jako poprvé – ne-li horší. Dodatečné vymezení vůlí také není možné. Zvolil jsem tedy cestu výroby šroubovacího víčka. Další postup se tedy nutně liší podle typu původního čepu.
Čepy typu A a B mají dutinu hlubší, než jsou čepy nové. Po vložení vnitřku nového čepu tedy zbývá cca 8 mm hloubky. Stačí zde vyříznout vhodný vnitřní závit a vyrobit víčko s odpovídajícím závitem vnějším. Problém může způsobit koroze a vytlučení dutiny původního čepu. V tom případě by bylo nutné dutinu vystružit a vyvložkovat, ale to je extrém, se kterým jsem se setkal pouze v případě 1 kusu čepu z 10 rozebraných.
Pro víčko jsem zvolil závit M 27x1,5. Do dutiny čepu jsem závit vyříznul v délce cca 12 mm příslušným závitníkem.



Zátka pro čepy typu A a B



V případě čepu typu C je situace složitější, na závit zde není místo. Vyřešil jsem to tím, že jsem zhotovil kroužek výšky 10 mm s vnitřním závitem M 27x1,5 a ten přivařil zespodu k tělu čepu. Materiál těla čepu je svařitelný bez problémů. Použil jsem sváření v ochranné atmosféře CO2 proudem 120A. Pro přesné vycentrování kroužku (to je důježité, aby do čepu šla zasunout vložka!) jsem použil trn, opracovaný podle vnitřního průměru závitu (25,6 mm) a dutiny těla čepu (25,1 mm). Zátka pro tento typ čepu se mírně odlišuje. Nová vestavba projde vnitřkem závitu.



Rozebrané staré čepy, kroužky, vpravo nahoře středící trn k navaření kroužků


Navařování kroužků


Zátka pro čepy typu C


Ještě povrchová úprava, sestavit a je hotovo




Nejelegantnější by bylo po sestavení čepů zajistit zátky v závitu vhodným lepidlem. Já jsem vzhledem k možné nutnosti dalšího dotahování, či rozebírání víčko provrtal a vůči tělu čepu jeho polohu zajistil drátem, protaženým otvorem ve víčku a ovázaným kolem ramene čepu. Toto zajištění se možná ukáže jako zbytečné, ale to se ověří až v provozu.
Povrchová úprava se odvíjí od možností , které máme. Původní čepy jsou bez jakékoli povrchové úpravy. Ideální je těla čepů a seřizovací matice zbavit koroze chemicky, v kyselé lázni (kyselina fosforečná, nebo nouzově citronová, nezapomenout na neutralizaci). Žádnou jinou metodou nelze spolehlivě vyčistit jemný závit pro seřízování geometrie. Následně je vhodné závity pomocí ocelového kartáče poněkud ohladit.
Alespoň zátky je dobré galvanicky pozinkovat, čepy podle vlastního vkusu opatřit vhodným nátěrem. Při sestavování je dobré nešetřit mazacím tukem. Gumové prachovky použijeme z nových čepů.

Jeden tip na závěr: Na seřizovací matici geometrie (to je ten kus podélně rozříznuté trubky, co spojuje čepy) je dobré natáhnout smršťovací bužírku. vnitřní prostor potom vyplníme mazacím tukem. Jeho přebytek vyleze drážkou trubky. Závit je tak dobře chráněn proti korozi. Jenom je třeba nepoškodit tu bužírku při seřizování geometrie.

Je dosti pravděpodobné, že podobná metoda bude použitelná i pro renovaci rejdových čepů. Výhodou zde bude vlastnictví použitelných ramen, nejlépe kovaných. Podle předběžného průzkumu se jako vhodný dárce orgánů pro transplantaci jeví být čep Fiata Uno, ale vyzkoušené to ještě není. Časem to vyzkouším, ale aktuální to u mne není.


Provozní zkušenosti

Po ujetí cca 2500 km je možné tvrdit, že to funguje.

Použité čepy

DYS 22-00712
Febi 02959

Neosvědčily se Delphi TA 470

Obrázky: vlastní