Как заменить направляющие втулки клапанов

Замена направляющих втулок клапанов ударным способом: выпрессовка и запрессовка. Как поменять втулки клапанов при помощи специального съемника.

Как самому менять направляющие втулки клапанов

Замена направляющих втулок клапанов

Сначала рассмотрим способ выпрессовки направляющих втулок клапанов при помощи оправки, так как указанный способ является распространенным. Перед заменой втулок снимаются пружины и сами клапана. Как уже было сказано выше, оправка для выпрессовывания втулок клапанов используется ступенчатая. Ступенька необходима для того, чтобы снизить риск повреждений посадочного гнезда в головке блока. Меньший диаметр оправки позволяет ей войти во втулку на 3-4 см, причем с зазором. Больший диаметр позволяет свободно пройти через гнездо в ГБЦ.

Отметим, что зачастую бронзовые втулки достаточно легко выпрессовываются из головки, так как установлены с относительно слабым натягом. Если же необходимо выпрессовать направляющую втулку клапана из более жесткого материала, тогда ГБЦ следует предварительно нагреть до температуры 140-160 градусов Цельсия в электропечи или до 80-90 градусов в емкости с горячей водой. Нагрев головки блока цилиндров позволит уменьшить натяг.

В крайних случаях плотно запрессованную втулку нужно высверливать. Обратите внимание, делать это разрешается только на станке, так как попытки высверлить втулку клапана дрелью приведут к перекосу и повреждениям посадочного гнезда. Втулку также желательно высверливать не до конца, то есть оставлять стенки толщиной около 1-го миллиметра. Так снижается риск повреждений гнезда, а сам остаток втулки  легко удаляется оправкой.

Следующим шагом становится обязательный замер натяга новой втулки перед установкой в головку, так как строго запрещается производить запрессовку новых втулок до измерения натяга.  Для замеров натяга понадобится определить диаметр гнезда и направляющей втулки. Допускается показатель на отметке от 0.03 до 0.05 мм.  Этот показатель следует понимать как то, что диаметр новой втулки превышает диаметр посадочного гнезда на указанную величину.

Слабый натяг по причине гнезда потребует увеличения диаметра гнезда, куда потом устанавливается ремонтная втулка увеличенного размера. Рассверливать гнездо в ГБЦ также нужно исключительно на станке, что позволит избежать возможного перекоса при выполнении нового отверстия. Что касается степени натяга ремонтной втулки, данный показатель следует максимально увеличить, так как в новом отверстии материал более твердый и имеет большую шероховатость на поверхности стенок.

Чтобы запрессовать новые втулки клапанов головку блока следует повторно нагреть в печи аналогично способу снижения натяга при снятии. Параллельно с этим новые втулки охлаждают. Запрессовка новых втулок без нагрева ГБЦ является неправильной. Это касается алюминиевого сплава ГБЦ, в котором происходит деформация при наличии сильного натяга. После такой установки итоговый натяг будет меньше необходимого. В результате после сборки мотора и его нагрева при работе направляющая втулка клапана не будет иметь плотной посадки, а сам клапан в указанной втулке начнет страдать от перегревов. Перегрев клапана будет происходить в результате того, что эффективность отвода избыточного нагрева от стержня клапана к ГБЦ существенно снизится. Неисправность будет быстро прогрессировать, втулка начнет болтаться в посадочном гнезде, что потребует повторной разборки двигателя для проведения ремонта.

Теперь перейдем к тому, как установить направляющие втулки клапанов в головку блока цилиндров. Саму запрессовку реализуют при помощи описанной выше оправки, по которой следует нанести молотком пару резких ударов. Учтите, наличие на новой втулке специального тонкого пояса для размещения маслосъемного колпачка обязывает к тому, чтобы оправка ни с одной стороны не опиралась на данный пояс. Игнорирование данной рекомендации может привести к тому, что втулка деформируется или окажется сломанной.

Завершением процесса установки направляющих втулок клапанов ударным способом является финальная калибровка отверстий. Данную процедуру выполняют при помощи разверток. Рекомендуется использовать алмазные развертки, так как данный инструмент более долговечен и обеспечивает стабильный предсказуемый результат сравнительно с обычными стальными развертками. После обработки отверстий необходимо выполнить проверку зазоров клапанов во втулках с учетом рекомендуемых параметров. Зазоры впускных клапанов должны быть на 0.01 мм меньше по сравнению с выпускными, которые сильнее нагреваются при работе ДВС (например, 0.02 — 0.04 против 0.03 — 0.04 мм). Отметим, что добиваться минимально допустимых зазоров не обязательно. Следует добавить, что данное утверждение особенно актуально для выпускных клапанов, так как малые зазоры в направляющих втулках могут привести к их заклиниванию.

Выпрессовка и установка направляющих втулок клапанов съемником

Съемник втулок клапанов

Далее рассмотрим наиболее оптимальный способ выпрессовки направляющих втулок клапанов специальным съемником-выпрессовщиком втулок. Начнем с того, что съемники бывают разными и являются универсальными инструментами. При помощи данного решения можно снимать втулки клапанов на разных ГБЦ без риска повредить посадочную плоскость в головке блока. Другими словами, наличие съемника сводит к минимуму возможные задиры или другие дефекты отверстия по сравнению с использованием молотка и оправки.

Работа со съемником предполагает:

  • под инструмент подкладывается втулка подходящего размера. Подбор такой втулки осуществляется с учетом того, чтобы при установке съёмника резьбовая часть вышла из направляющей клапана на 20-30 мм;
  • далее съемник устанавливается и фиксируется парой гаек, которые специально обточены. Также допускается использование одной гайки, если таковая предусмотрена конструкцией съемника;
  • следующим шагом становится необходимость придержать верхним ключом съёмник в его центральной части;
  • одновременно с этим нижним ключом выпрессовывается направляющая втулка клапана;

После того, как к съемнику прикладывается определенное усилие, можно услышать явный щелчок. Такой звук укажет на то, что втулка клапана сорвана с посадочного места и движется наружу из отверстия в ГБЦ. Далее нужно крутить винт съемника до того момента, пока втулка не будет извлечена. Затем необходимо приготовить новые втулки для запрессовывания. Далее следует повторить все подготовительные процедуры, описанные выше при установке втулок оправкой. Дополнительно можно смазать втулку клапана моторным маслом для облегчения посадки в гнездо.

Чтобы запрессовать втулки съемником понадобятся 2 проставки, которые имеют коническую фаску и упираются в седло клапана. Одна деталь должна иметь больший диаметр, а другая меньший (в соответствии с тем, что посадочное место

впускного клапана

больше, а

выпускного клапана

меньше). Также снова понадобиться осуществить подбор распорных втулок съёмника, учитывая при этом необходимость выхода резьбовой части съемника на 20-30 мм при установке новой втулки клапана. 

Параллельно с этим нужно избежать повреждения пояса (буртика) на направляющей втулке, так как данный пояс служит местом крепления резинового колпачка. Если пояс повредить при установке, герметичность колпачка-сальника будет нарушена. Чтобы не повредить пояс, используется отдельная гайка, которая упирается в направляющую без риска повреждения пояса. Получается, данная гайка поджимает направляющую втулку клапана. Обратите внимание, установка дополнительной гайки уменьшает количество резьбы на шпильке съемника. По этой причине для уменьшения нагрузки на резьбу следует накрутить еще одну втулку съемника.

Тепловой зазор поршневых колец

Рекомендуем также прочитать статью о том,

какой зазор должен быть у поршневого кольца

. Из этой статьи вы узнаете о правильном подборе теплового зазора поршневых колец во время их замены или в процессе капитального ремонта двигателя. 

Теперь можно запрессовать втулку съемником. Окончанием запрессовки является момент, когда прокручивать съемник станет тяжелее. Это будет говорить о том, что втулка опустилась на посадочное место и уперлась стопорным кольцом, которое выполнено на направляющей для регулировки правильной посадки. После появления усилия крутить съемник дальше не нужно, так как можно повредить направляющую. Съёмник пора разбирать и снимать, так как новая втулка уже запрессована в головку блока.

Далее втулки понадобится подгонять по посадочным размерам. Это необходимо в том случае, если  направляющую слегка сдавило при запрессовке. Выполняется данная процедура аналогично описанной выше, то есть при помощи развертки. Развертка вставляется в отверстие и без давления прокручивается, благодаря чему происходит аккуратное развёртывание. По окончании следует выдуть остатки стружки при помощи сжатого воздуха.

Завершающим этапом становятся обязательные замеры диаметра полученного отверстия в направляющей втулке. Для проверки используется специальный индикаторный нутромер. Также следует измерить толщину

стержня клапана

при помощи микрометра. Если все выполнено правильно, тогда зазор будет находиться в допустимых пределах.

Затем можно вставить клапан и проверить качество его прилегания к седлу. В том случае, если клапан не полностью прилегает к седлу, тогда очевидна потеря соосности между центром втулки и центром седла клапана. Такое явление иногда возникает после замены направляющих втулок клапанов. Для решения данной проблемы потребуется осуществить притирку клапанов. Чтобы притереть клапана, нужно обработать специальной шарошкой седло клапана. После притирки клапанов можно считать процесс замены направляющих втулок полностью завершенным.

Зачем нужны направляющие втулки?

В начале и середине прошлого века ГБЦ автомобилей изготавливались из чугуна, а клапаны просто вставлялись в точно просверленные отверстия. Но впоследствии производители отказались от чугунных головок из-за большого веса и недостаточного отведения излишков теплоты, а им на смену пришли лёгкие ГБЦ из алюминиевых сплавов. Эти металлы обладают прекрасной теплопроводностью, но слабо противостоят износу от трения.

Чтобы решить проблему, была придумана направляющая втулка — посредник между мягким сплавом головки цилиндров и стальным стержнем клапана, постоянно движущимся вверх-вниз в процессе работы. Изготовленная из чугуна или специальной бронзы, она надёжно запрессовывается в тело ГБЦ, а внутрь с минимальным зазором вставляется клапан.

Поперечный разрез двигателя

На схеме двигателя показано расположение направляющих втулок

Сама втулка представляет собой полый цилиндр, сделанный точно по размерам под определённую модель автомобиля. Наружная поверхность отшлифована и на ощупь гладкая, а на внутренней выполнена спиралевидная канавка в виде резьбы. По ней движется моторное масло, смазывающее ось клапана и снижающее силу трения. В верхней части направляющей детали сделана неглубокая выборка, куда вставляется стопорное кольцо.

Направляющая — вид с торца

Слева втулка для выпускного клапана, справа — для впускного

Важный момент. Направляющие элементы для впускной и выпускной группы клапанов отличаются по конструкции, хотя внешне могут выглядеть одинаково (например, детали для российских автомобилей ВАЗ 2108—09). Разница такая: во втулке для выхлопного тракта масляная канавка выполнена по всей длине отверстия, а для впускного — только наполовину. А вот изделия для «классики» ВАЗ 2106 различаются и по размерам, при одинаковом диаметре выпускные элементы длиннее впускных.

Детали из бронзы

Бронзовые втулки для ВАЗ 2109 с виду все одинаковые

Втулки выполняют следующие функции:

  • как явствует из названия, они направляют движение клапана, чтобы его тарелка чётко совмещалась с седлом и плотно прилегала к нему;
  • принимают на себя нагрузку от силы трения, возникающую во время поступательно-возвратного движения стержня клапана;
  • клапанная чашка сильно нагревается в камере сгорания, а втулка передаёт это тепло алюминиевому сплаву головки цилиндров;
  • благодаря специальной канавке деталь обеспечивает смазку трущихся поверхностей.
Изделия из чугуна для ВАЗ 2106

Чугунные детали ВАЗ 2106 — впускные втулки короче выхлопных

Когда элемент запрессован в отверстие ГБЦ, то его верхняя часть меньшего диаметра на несколько миллиметров выступает над поверхностью. Это необходимо, чтобы установить на неё маслосъемный колпачок (он же — сальник клапана), не позволяющий смазке из верхней части двигателя попадать в камеру сгорания через внутреннее отверстие втулки.

Выступающая часть элемента

Так выглядит выступающая часть, куда надевается маслосъёмный колпачок

Как определить, что произошел износ направляющих втулок?

На всех автомобилях втулки представлены по-разному, но принцип работы у них один. От клапанов напрямую зависит, как эффективно будет проходить заполнение цилиндров маслом, или наоборот, освобождение их от продуктов сгорания. Клапаны открывают и закрывают просвет, в который поступает топливная смесь. Чтобы определить, что произошел износ направляющих втулок клапанов, есть ряд признаков, которые перечислены ниже.

Фото - как возникает износ направляющих втулок клапанов, img-fotki.yandex.ru

Если вы заметили, что масла стало расходоваться слишком много, то стоит первым делом обратить внимание на работу клапанов. Также характерный шум в области мотора, особенно около головок, будет свидетельствовать о проблеме. Поднимите капот, заведите двигатель и внимательно послушайте, как звучит «сердце» автомобиля. Если двигатель работает, но на его фоне происходит какой-то странный шум, то вам стоит обратить внимание на всё те же клапаны.

Фото - запрессовка направляющих втулок клапанов, bibikablog.com

Если по какой-то причине у вас был искривлен шток, то после его замены необходимо сразу заменить клапаны, чтобы не ждать скорого наступления их неработоспособности.

Как поменять направляющие клапанов

Чтобы поставить новую втулку, нужно сначала извлечь старую. Этим и займёмся. Для извлечения надо сначала рассухарить клапан и извлечь его, а с направляющей снять маслосъёмный колпачок. Тогда появится доступ к самой направляющей, что нам и нужно.

Необходимость замены втулок

Износ можно определить по нескольким косвенным признакам, также есть случаи, когда требуется менять втулки в обязательном порядке:

  • в камеру сгорания проникает моторное масло, за счет этого возрастает его расход и образуется сероватый дым из выхлопной трубы;
  • слышно характерное постукивание со стороны головки блока;
  • при полной замене комплекта клапанов;
  • капремонт головки блока.
71e4cb2c-7575-4e34-8eec-6e4f1876e13e.png

Инструмент для выпрессовки

Причины поломки деталей и их последствия

Характерная особенность направляющих элементов заключается в том, что они не выходят из строя в один момент, а изнашиваются постепенно. Срок «жизни» деталей на авто бюджетной категории составляет от 180 до 300 тыс. км, а на более дорогих иномарках может достигать 1 млн км. На процесс износа влияет несколько факторов, могущих его ускорить:

  • качество применяемого моторного масла и своевременность его замены;
  • температурный режим работы силового агрегата, чем чаще мотор перегревается, тем быстрее изнашиваются трущиеся поверхности;
  • качество топлива и горючей смеси, чьи пары проникают в любые неплотности и вносят свою лепту в процесс медленного разрушения деталей.
Нагар внутри клапанов

Нагар на штоке разрушает втулку довольно быстро

Примечание. На рабочий ресурс всех элементов газораспределительного механизма также влияет исправность системы питания и зажигания. Когда в результате неполадок возникают хлопки в топливный либо выхлопной коллектор, то смазка между парой клапан — втулка смывается несгоревшим бензином, отчего несколько секунд механизм работает «на сухую».

Изношенная деталь характеризуется «разбитым» внутренним отверстием, в результате чего шток клапана начинает в нём слишком свободно ходить, а потом появляется люфт. Стержень перекашивается в процессе работы, а тарелка плохо совмещается с седлом, герметичность сопряжения постепенно теряется. Из камеры сгорания в механизм прорываются газы, а сверху попадает масло, в результате чего образуется нагар. Он тоже способствует ускорению износа, быстро приводя деталь в полную негодность.

Определение износа

Характер работы пары «клапанный стержень — втулка» обуславливает повышенный износ внутренней поверхности последней. Заметен он становится при длительном пробеге автомобиля (около 150 тыс. км.). В то же время использование масел низкого качества может существенно ускорить выработку ресурса втулок. Поэтому всегда перед их заменой желательно определить степень износа. Для этого есть два метода:

  • С использованием микрометра в паре с нутромером. С помощью этих инструментов у втулки измеряется минимальное значение внутреннего диаметра, а также максимальный диаметр зоны хода клапанного стержня. Разность между полученными диаметрами и даст нам ширину искомого зазора. При проведении измерений не нужно забывать о конусном и бочкообразном характере износа стержня, а также о том, что с высотой у втулки меняется диаметр. Все поверхности перед началом замеров необходимо хорошо очистить от пыли и грязи.
    Нутромер и микрометр

    Набор из Нутромера и микрометра для определения износа втулок

  • С использованием индикатора часового типа со специальной стойкой (микрометрический нутромер или нутромер индикаторного типа). Если полученное значение зазора выходит за обозначенные в мануале пределы, то берётся новый клапан и повторяется процедура замеров. Если же и во втором случае зазор вышел за рамки допустимого, значит, запчасти идут под замену.
    Нутромер индикаторного типа

    Нутромер с индикатором часового типа для измерения зазоров между втулкой и клапаном

Замена направляющих втулок клапанов – собираем инструменты

Перед тем, как заменить направляющие втулки клапанов, необходимо произвести определенную подготовку. Замена втулок на всех автомобилях производится примерно одинаково. Есть небольшие отличия в двигателях определенных стран, например, порядок работ на русских и японских моторах будет различным. Чтобы произвести данную операцию, необходима специальная оправка, которую можно заказать любому знакомому токарю, или же можно обратиться в мастерскую.

На фото - оправка для запрессовки направляющих втулок клапанов, vaz-master.ru

Также перед заменой вам необходимо подготовить стандартный набор инструментов: ключ, отвертки, сверла и тому подобные вещи. Стоит отметить, что вам понадобится запрессовка направляющих втулок клапанов, это специальный инструмент. Данный девайс сейчас продается в магазинах, но можно также его сделать самому. В данной статье, как именно сделать этот инструмент, мы описывать не будем, но вы с легкостью сможете найти информацию в других статьях.

Фото - оправка при износе направляющих втулок клапанов, kc18.ru

Когда нужно менять направляющие?

Главный симптом, означающий, что втулки клапанов пришли в негодность, — повышенный расход моторного масла. Когда у штока появился поперечный свободный ход (люфт), то маслосъемные колпачки уже не в состоянии предотвратить проникновение смазки в цилиндры из верхнего моторного отсека, где расположен распределительный вал. Она протекает в увеличенный зазор между клапанным стержнем и внутренним диаметром втулки и беспрепятственно попадает в камеру сгорания.

Синий дым из выхлопной

Выходящий из выхлопной сизый дым — признак сгорания масла

Признаки потребления масла из-за проблем с направляющими такие:

  • сизый дым из выхлопной трубы от вылетающих продуктов горения смазки, постоянно попадающей в цилиндры;
  • машина практически не теряет в динамике, но дымит изрядно;
  • светлый «пушистый» нагар на электродах свечей зажигания;
  • на юбках и резьбовой части свечей наблюдается масло в жидком виде.

Совет. По нагару на свечах вы можете определить цилиндр, в который попадает наибольшее количество смазочного материала. Это пригодится для выполнения диагностики.

Нагар на электродах свечи

Это и есть масляный нагар на свече зажигания

Поскольку масло может проникать в камеры также по вине цилиндро — поршневой группы, необходимо провести диагностику, чтобы точно определить неисправность. В качестве примера предлагается взять популярный автомобиль ВАЗ 2106:

  1. Померьте компрессию в цилиндрах. Цель — убедиться в нормальном техническом состоянии поршневых колец.
  2. Снимите клапанную крышку, ослабьте цепь и открутите шестерню распредвала, предварительно совместив метки.
  3. Демонтируйте распределительный вал вместе с постелью и снимите коромысла. Разблокируйте пружины клапанов того цилиндра, чья свеча сильнее покрыта нагаром.
  4. Аккуратно снимите сальник и рукой попробуйте покачать шток в стороны, одновременно двигая его вверх-вниз.
Проверка люфта клапанов

Чтобы ощутить люфт, клапан надо вытащить за шток и покачать в стороны

При наличии люфта можете смело продолжать разборку, поскольку для замены втулок необходимо снять головку цилиндров. Если вас не оставили сомнения, проверьте остальные клапаны, картина должна быть примерно одинаковой.

Финальная стадия — развёртки

Бывает так, что при установке клапанов они не входят в новые втулки. Это вызвано тем, что при запрессовке направляющие могут немного изменить свой внутренний диаметр. Здесь на помощь приходят развёртки, которыми наша запчасть растачивается до нужного диаметра. Применяем последовательно одну за другой по нарастающей. Параллельно снимаются замеры после каждого использования. Развёртки лучше брать сразу алмазные, так как стальные значительно быстрее приходят в негодность.

Развёртка

Развёртка направляющих втулок 8,022 мм

Как говорилось в самом начале, направляющие втулки клапанов, несмотря на их внешнюю кажущуюся простоту, являются одними из базисных элементов газораспределительного механизма. Понимание этого момента, а также возможных последствий в случае неисправности позволит сохранить немало нервов, времени и денежных средств.

  • Автор: Александр Черноморченко
  • Распечатать
Александр Черноморченко
Приветствую! Зовут меня Александр. Мне 34 года. По образованию – инженер морского транспорта.
Оцените статью:

(3 голоса, среднее: 4.7 из 5)

Видео по замене направляющих втулок

Суть процесса замены направляющих одинакова для автомобилей любых марок, разница заключается в сложности разборки и форме втулок. Данная процедура довольно трудоёмкая и отнимет у вас немало времени. Будьте готовы к тому, что по ходу дела в двигателе наверняка вылезет ещё какая-то неисправность и её тоже придётся устранять. С другой стороны, вы сэкономите немало денег, выполнив замену втулок собственноручно.

  • Автор: Александр
  • Распечатать
Оцените статью:

(28 голосов, среднее: 4.3 из 5)

Конструкция механизма

В процессе работы клапанного механизма движение клапанов происходит в ограниченном пространстве. Направление для перемещения задается с помощью соосности отверстия, в котором «ходит» ось штока и впускного/выпускного отверстия. Материал для штока подобран максимально износостойкий.

Сталь легирована большим количеством хрома и никеля. Направляющие втулки клапанов, сопрягающиеся со штоком, выполнены из менее прочного материала, чаще из медесодержащих сплавов. Это связано с тем, что ремонтный комплект таких втулок будет стоить дешевле при обслуживании, чем полная замена клапанов с износившимся штоком. Также пара сталь-латунь гораздо лучше работает при фрикционном сопряжении.

da243d98-3461-4552-a1b7-d4956276d5a3.png

Замена втулок

Зазора между отверстием и клапаном практически нет. Это и наличие сальников на штоке помогает предотвратить попадание масла в камеру сгорания. Но за счет того, что работа клапанов проходит в агрессивных условиях и при интенсивном перемещении, износ у втулок появляется, их приходится периодически менять. Если бы они не стояли в конструкции, то пришлось менять всю головку блоки после выработки в отверстиях, по которым ходит шток.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...