Как заменить направляющие втулки клапанов

Замена направляющих втулок клапанов на автомобилях ВАЗ

Характерной особенностью автомобилей отечественного производства является то, что их ремонт и техническое обслуживание вполне можно осуществлять собственными силами. Главное, наличие необходимых знаний, инструкций и желание справиться с задачей собственными силами. Но всё же в случае замены направляющих втулок клапанов, которая имеет ряд своих специфических особенностей, провести её лучше на СТО. Однако немало автомобилистов неплохо справляются с этой задачей и в собственном гараже.

Для чего нужна направляющая втулка

Направляющую втулку вполне справедливо можно считать основным элементом, от которого зависит ресурс и правильная работа тандема «седло — клапанная тарелка». Материал, из которого изготовлена деталь и сама её конструкция в первую очередь нацелены на работу в условиях больших скоростях закреплённого в ней клапанного стержня, постоянных высокотемпературных нагрузок и практически полного отсутствия смазки в паре «клапан-втулка».

Причины и последствия деформации

Описанные условия приводят к тому, что в процессе работы мотора изнашиваются и направляющая втулка клапана, из-за чего со временем может нарушаться её соосность с клапанным стержнем. В дальнейшем деталь ещё больше разбивается и клапан начинает «гулять» и неплотно прилегать к своему седлу, а это, в свою очередь, приводит к разбитию фаски седла со временем. В качестве последствий можно получить прогар клапана и попасть на замену седла.

Внешний вид бронзовых направляющих втулок для моделей ВАЗ 2108–2109

Также из-за «гуляния» клапана в разбитой направляющей могут быстрее прийти в негодность маслосъёмные колпачки. Они просто не смогут удерживать масло при увеличившихся угловых смещениях клапанного стержня. Результатом будет попадание масла в двигатель, а если ещё учесть, что через разбитую втулку будет проходить масла больше обычного, то ситуация получается не из приятных. Увеличится нагар на клапанах и других деталях вокруг камеры сгорания, повысится уровень вредных выбросов выхлопных газов и можно получить преждевременно вышедший из строя каталитический нейтрализатор. И простой заменой маслосъёмных колпачков тут не обойтись, так как вскоре проблема снова вернётся.

Почему не стоит пренебрегать проверкой

В процессе ремонта двигателя его головке лучше уделить особое внимание. Нередко именно эта часть мотора виновна в том, что уровень компрессии в цилиндрах далёк от желаемого. Автомобилисты порой при ремонте ГБЦ ограничиваются только притиркой клапанов к их сёдлам, считая, что в цельнометаллических втулках особо изнашиваться особо-то нечему. В то же время проверить, насколько велик зазор между деталью и её клапаном будет совсем нелишним делом. Когда полученные цифры зазора выходят за рамки рекомендуемых автопроизводителем, то никакая притирка клапанов или замена маслосъёмных колпачков не уберегут от проблем в дальнейшем.

Материалы, используемые для изготовления втулок

Для изготовления втулок применяют материалы с хорошей износостойкостью и уровнем теплопроводности. Среди таких можно найти:

специальные сплавы чугуна;
бронзУ;
латунь;
металлокерамику.

По теплопроводности и себестоимости латунь наряду с бронзой находятся в лидерах, поэтому подавляющее большинство втулок изготовлено из сплавов этих металлов.

Нюансы, которые необходимо учитывать

Большинство втулок имеют специальный опорный буртик на наружной стороне, призванный обеспечить надлежащую фиксацию детали по вертикали в ГБЦ. Если же деталь гладкая, то установка осуществляется с использованием специальной оправки.

Для впускных клапанов направляющие втулки не должны выступать, дабы не увеличивать аэродинамическое сопротивление впускного канала. Втулки выпускных клапанов призваны по максимуму «прятать» стержень клапана для сохранности последнего от воздействия высоких температур и лучшего отвода тепла.

Внешний вид и расположение направляющей втулки клапана в ГБЦ

Точность изготовления втулок очень высока. Это необходимо для получения максимально выверенной соосности и наилучшего прилегания клапанной тарелки и седла при функционировании двигателя. Снаружи корпус детали, которую предстоит запрессовать в ГБЦ, должен быть максимально чисто обработан, на нём должны отсутствовать какие-либо царапины или риски. Этим обеспечивается оптимальный отвод тепла от этой хапчасти в головку блока.

Видео: обзор направляющих втулок клапанов для ВАЗ 2108–2109

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:

Набор из Нутромера и микрометра для определения износа втулок

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

Замена направляющих втулок клапанов

Извлечение

Здесь настоятельно рекомендуется перед процедурой разогреть головку блока цилиндров где-то до 100 градусов по Цельсию. Алюминий, из которого изготовлена ГБЦ, имеет больший коэффициент расширения, чем материал направляющей втулки. Вследствие нагревания натяг соединения втулка-ГБЦ существенно уменьшается и направляющие можно спокойно, без повреждения посадочного места, выпрессовать лёгкими ударами молотка или кувалды.
Для извлечения применяют специальный инструмент-выколотку (оправку). Несмотря на свою узкоспециализированность и дороговизну, этот инструмент даёт возможность выпрессовки точно по оси направляющей втулки. Нередко опытные автомастера для подобных процедур обзаводятся пневмомолотками и специальными насадками-выколотками для них.

Инструмент для выпрессовки и запрессовки направляющих втулок

Видео по выпрессовке

Установка новых

Перед тем как ставить новые запчасти, нужно определить значение фактического натяга. Для этого измеряется диаметр посадочного гнезда в ГБЦ и диаметр втулки. Разница между первым и вторым не должна превышать 0,03–0,05 мм.
В случае если гнездо заметно больше, чем выбранная для него втулка, то следует поискать деталь диаметром побольше. Если же диаметр гнезда недостаточен, то можно воспользоваться услугами сверлильного станка для его увеличения.
Перед процедурой запрессовки новых втулок головку блока цилиндров также необходимо нагреть. А вот новые запчасти вообще рекомендуют охладить в жидком азоте, что сильно уменьшит их внешний диаметр и позволит легче войти в расширенные от нагрева посадочные гнёзда, также снизит риск получения повреждений при запрессовке.
Но так как не у всех в гараже найдётся жидкий азот, то можно предварительно поместить новые втулки в морозилку. Опять же при наличии последней в зоне доступности. Для простоты, можно взять в качестве необходимой разницу температур между ГБЦ и направляющей втулкой равной 150 градусам Цельсия. Ещё при запрессовке втулок рекомендуют смазывать трущиеся поверхности жидким машинным маслом, особенно если детали не нагревались/охлаждались.
Сам процесс запрессовки проходит по тому же сценарию, что и выпрессовки. В качестве инструмента оправка и молоток (или пневмомолоток с насадкой). Далее, чередой последовательных ударов забиваем деталь в посадочное гнездо.

Видео по запрессовке

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 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.

Как заменить направляющие втулки клапанов

Ранее для изготовления головки блока цилиндров использовался чугун. В нем высверливались отверстия, в которые вставляли клапаны. Потребность в направляющих втулках отсутствовала, так как чугун стоек к износу. К концу 20 века автопроизводители отказались от чугунных ГБЦ. Связано это было с большим весом чугуна и плохим теплоотведением. Преимущество алюминиевых сплавов: хорошая теплопроводность, легкий вес и легкая обработка, но они быстро изнашиваются от трения. Поэтому в конструкцию ГБЦ внесена дополнительная деталь – направляющая втулка клапана.

Причины преждевременного износа втулки клапана

Так как направляющие клапанов установлены внутри ГБЦ и изготавливаются (в зависимости от модели мотора) из чугуна, бронзы, латуни или сплавов, не каждый автолюбитель знает об их существовании. Вызвано это тем, что ресурс втулок составляет от 200000 км пробега.

Единственной неисправностью является механический износ внутренней поверхности в результате трения. На скорость износа влияют следующие факторы:

своевременность замены и качества моторного масла;
температурный режим работы ДВС;
качество горючей смеси;
исправность системы питания;
правильность регулировки системы зажигания;

В результате износа направляющей стержень клапана теряет центрированность и двигается с перекосом, что не обеспечивает необходимую герметичность между седлом и тарелкой клапана. В итоге в камеру сгорания попадает масло, во впускной или выпускной коллектор прорывается горящая горючая смесь, что приводит к преждевременному износу узлов и деталей.

Симптомы износа

Главный симптом изношенности направляющих втулок — повышенный расход моторного масла. Связано это с тем, что при децентрированном ходе клапана маслосъемные колпачки перестают выполнять работу и через увеличенный зазор между клапаном и внутренней частью втулки в цилиндры попадает моторное масло.

Признаки повышенного расхода масла из-за изношенных втулок следующие:

сизый дым из выхлопной трубы;
повышенная дымность работающего двигателя;
нагар на электроде свечи зажигания светлого пушистого вида;
наличие на юбке или резьбе масла.

Как определить, что направляющие втулки изношены

Масло в цилиндры попадает и по причине неисправности деталей цилиндро-поршневой группы. Чтобы исключить данную причину, необходимо замерить компрессию. Это исключит неисправность поршневых колец.

Осмотрите свечи зажигания. Наиболее загаженная свеча говорит о проблемах в данном цилиндре.
Далее осматриваем мотор на предмет износа направляющих в следующем порядке:

Открутите гайки, крепящие клапанную крышку к ГБЦ, и снимите ее.
Ослабьте цепь и, совместив метки, открутите и снимите шестерню распредвала.
Постепенно и поочередно открутите постель распредвала и снимите ее.
Демонтируйте коромысла, разблокируйте пружины клапанов цилиндра, в котором свеча больше всего покрыта нагаром.
Аккуратно снимите маслосъемный колпачок и покачайте клапан в стороны, двигая вверх-вниз. Если при движении имеется боковой люфт, то требуется замена втулки.

В рабочем состоянии зазор между клапаном и направляющей минимален и не позволяет клапану двигаться в горизонтальном направлении (только вверх или вниз). Поэтому любое боковое качание означает износ втулки.

Прежде чем покупать новые направляющие, желательно снять клапаны и вместе с ними прийти в магазин. И при выборе обязательно пробуйте их посадку на шток клапана.

Направляющая втулка на штоке клапана должна двигаться легко, но при этом она не должна болтаться.

Необходимо это для того, чтобы в дальнейшем вам не пришлось снова идти в магазин, если втулки по каким-то причинам не подойдут.

Порядок замены направляющих втулок клапанов автомобилей ВАЗ

Для замены надо демонтировать ГБЦ и дополнительно иметь специальную наставку для снятия и установки. Однако не стоит пугаться, так как конструкция наставки проста, и вместо нее используйте подходящие по параметрам втулки подручные средства.

Снимаем навесное оборудование, которое мешает снятию головки блока цилиндров.
Снимаем клапанную крышку.
Ослабляем цепь газораспределительного механизма и снимаем шестерню распредвала (не забудьте совместить метки).
Демонтируем головку блока цилиндров и ставим ее на чистую ровную поверхность.
Снимаем распредвал с постелью (гайки откручивайте постепенно, иначе постель встанет на перекос и вы ее не снимете).
Снимаем коромысла и пружины.
Проверяем люфт клапанов. Там, где он есть, клапаны удаляем, там, где его нет, устанавливаем на место пружины.
Переворачиваем ГБЦ и со стороны камеры сгорания наставкой выбиваем направляющие.
Устанавливаем новые втулки и собираем двигатель (при сборке не забудьте соблюсти момент затяжки гаек и ее порядок).

Процесс замены

Как уже говорилось выше, для снятия и установки направляющих необходима специальная наставка. Рассмотрим, что она из себя представляет и как ей пользоваться.

1. Описание наставки

Оправка для снятия и установки направляющей состоит из двух частей.
Первая часть представляет собой шток определенной длины, обработанный на токарном станке и имеющий в определенных местах разный диаметр. Самый большой диаметр штока занимает основную его длину и составляет 18 мм. За эту часть шток удерживается рукой, и она ограничивает проскакивание штока на другую сторону при снятии втулки, что предохранит поверхность головки блока от удара молотком. Диаметр второй части штока равен диаметру втулки. Длина этой части равняется глубине отверстия, в котором размещена втулка. Третья часть штока самая короткая — ее диаметр соответствует внутреннему диаметру штока клапана (диаметру внутренней поверхности направляющей). Ее предназначение заключается в том, чтобы при выбивании втулки направление штока строго соответствовало направлению втулки и не создавался перекос штока при ударе по нему молотком.

Вторая часть штока похожа на торцевую головку. Отличает ее от торцевой головки отсутствие внутри граней (цилиндрическое отверстие с диаметром и длиной, равной диаметру и длине верхней части направляющей). В верхней части головки имеется отверстие с диаметром, равным внутреннему диаметру втулки и внешнему размеру штока с рабочей стороны.
Как видно из описания оправки, найти ей замену из подручных средств не так сложно. Для этого как минимум понадобится цилиндрический стержень удобной длины, диаметр которого с одной стороны равняется внешнему диаметру втулки. В качестве наставки можно использовать старый шток маслонасоса от ВАЗ, предварительно сточив шестерню.

Для установки направляющей на место используйте торцевую головку подходящего диаметра либо подходящую полую трубку.
Далее в тексте будут использоваться термины «оправка», «шток», «головка», подразумевающие под собой как специальную оправку, так и подходящие подручные средства.

2. Процесс снятия изношенной направляющей и установка новой

Для снятия втулки переворачиваем ГБЦ рабочей частью вверх. Далее берем шток, вставляем в отверстие клапана и молотком аккуратно выпрессовываем.

В данном процессе важна точность удара. Если вы попадете молотком по поверхности головки блока, то это приведет к нарушению плоскости ГБЦ. Чтобы выбить втулку, удар должен быть сильным, а для этого лучше использовать тяжелый молоток.
Чтобы установить новую втулку, разместите ГБЦ на поверхности в положении, в котором она размещается на двигателе. Затем возьмите новую втулку, смажьте внешнюю поверхность маслом и установите ее в нужное отверстие.

Далее наденьте на нее головку и вставьте шток. Аккуратно ударяя молотком по верху штока, запрессуйте направляющую втулкуна место.
При установке обратите внимание, чтобы выбранные подручные средства не касались верха седла сальника (отмечен стрелочкой 1), так как при ударе седло деформируется или от него отколется кусок. Головка должна упираться в основание седла сальника (отмечено стрелочкой 2).

Со снятием и установкой направляющей втулки проблем не возникает. Это простая процедура, которая требует определенных знаний, аккуратности и точности при работе.

Замена направляющих втулок клапанов и седел

Исходим из того, что трещин в головке двигателя нет, а клапанные седла имеют износ. Технологической базой для обработки седел служат направляющие втулки клапанов, поэтому их восстанавливают первыми.

В данной статье расскажем как заменить направляющие втулок клапанов и седел клапанов.

Как происходит выпрессовка старых втулок

Технология выпрессовки старых втулок бывает разной, но чаще применяют ударный способ. Со стороны седла на втулку устанавливают латунную или бронзовую оправку, по которой наносят удары молотком. Чтобы не повредить посадочное гнездо в головке, оправка должна быть ступенчатой: по меньшему диаметру она с небольшим зазором входит во втулку на глубину 30—40 мм, а по большему — свободно проходит через гнездо в головке цилиндров.

Втулки из бронзы не создают больших проблем при выпрессовке, обычно они устанавливаются в головку с небольшим натягом. При выпрессовке ‘твердых’ втулок головку желательно нагреть до 150 градусов, чтобы несколько уменьшить натяг. Нагревать головку лучше в электропечи, но в условиях гаража подойдет и бытовая электроплитка.

Если ни один из способов не позволяет выпрессовать втулку из-за слишком плотной посадки в гнезде, ее приходится высверливать. Обычный сверлильный станок тут вполне подойдет, а вот при пользовании ручной электродрели неизбежны перекосы и повреждение посадочного гнезда. Кстати, деталь лучше высверливать не полностью. При толщине стенки около 1 мм оставшуюся часть обычно удается выбить без особого труда.

Измеряем натяг втулки перед заменой

Общее правило замены втулок на любых двигателях гласит: ни в коем случае нельзя запрессовывать новые детали без измерений фактического натяга. Поэтому надо точно измерить диаметр гнезда и новой втулки, чтобы определить натяг. Он должен быть в пределах 0,03—0,05 мм (то есть диаметр втулки больше диаметра гнезда на эту величину).

Если натяг недостаточен из-за “слабого” гнезда, придется увеличивать его диаметр, чтобы установить втулку ремонтного размера. Эту работу также следует выполнять только на станке во избежание перекоса отверстия. Натяг для ремонтной втулки желательно сделать большим, поскольку в старом гнезде материал на поверхности уже деформирован, а в новом нет, да и шероховатость поверхности здесь больше.

Как запрессовать втулки клапанов

Перед запрессовкой надо обеспечить разность температуры деталей: головку нагреть до 150 градусов, а втулки охладить. Запрессовку выполняют быстро, двумя-тремя ударами молотка по оправке. Если втулка имеет тонкий поясок для посадки маслосъемного колпачка, то оправка не должна опираться на этот поясок ни с одной стороны, иначе втулка сломается.

Некоторые мотористы запрессовывают втулки “вхолодную”, без нагрева и охлаждения деталей. Это плохо. Алюминиевый сплав при большом натяге деформируется, и реальный натяг уменьшается. Когда при работе двигателя посадка естественным образом ослабляется, клапан в такой втулке начинает перегреваться. Это связано с нарушением отвода тепла от стержня клапана к головке. В дальнейшем втулка начнет “ездить” в гнезде. Иными словами — потребуется повторный ремонт, причем сложнее предыдущего.

После запрессовки втулок и остывания головки их отверстия калибруют развертками. Здесь тоже есть свои хитрости. Желательно применять специальные алмазные развертки — они дают стабильный размер отверстия при довольно долгой работе. Простые ручные развертки из инструментальной стали быстро изнашиваются, обычно их хватает на одну-две головки.

Обработав отверстия, надо обязательно проверить зазоры клапанов во втулках. Для впускных клапанов они должны быть в пределах 0,02—0,04 мм, для выпускных — 0,03—0,04 мм. Стремиться к минимальным зазорам не следует, особенно у выпускных клапанов, поскольку это чревато их заклиниванием при работе.

Ремонт седел клапанов

Основные задачи — обеспечение соосности рабочей фаски и отверстия втулки и создание определенного профиля седла, рекомендуемого заводом-изготовителем для данной модели двигателя.

Для обработки седел применяют различный инструмент. В гараже чаще всего используют ручные угловые фрезы с жестким креплением на направляющем стержне (пилоте). Фрезы обычно имеют углы при вершине 30, 45 и 60 град. Такие фрезы могут быть изготовлены из инструментальной стали или с твердосплавными пластинами.

Основной недостаток данного инструмента — люфт пилота в направляющей втулке, особенно когда у нее есть какой-либо износ. Из-за люфта очень трудно обеспечить соосность седла и втулки.

При обработке формируют определенный профиль седла: уплотнительную фаску и две фаски, примыкающие к ней. Здесь надо руководствоваться данными производителей автомобиля, но есть и некоторые общие рекомендации. У подавляющего большинства моторов уплотнительная фаска имеет угол 45 град. и ширину примерно 1,5 мм. Примыкающие фаски чаще сделаны под углами 30 и 60 град., хотя изредка встречаются седла с более сложным профилем.

Если для ремонта используют ручные фрезы и резцовые головки, то предварительную обработку уплотнительной фаски ведут, пока не получится ровная поверхность без дефектов.

Окончательный этап: притирка клапанов

Окончательная обработка стыка клапана и седла — это притирка клапанов. Сегодня при профессиональном ремонте такая операция практически не применяется. Если седло и фаска клапана обработаны точно, то притирка не нужна, но даже вредна. Другое дело при ручной обработке деталей фрезами и резцовыми головками. Поверхности после ремонта могут иметь не идеальную форму и шероховатость.

Подробнее про притирку клапанов мы писали в статье: притирка клапанов своими руками.

Притирка нужна не столько для обработки, сколько для контроля качества сопряжения. Если притертые поверхности вытереть насухо и несколько раз провернуть клапан в обе стороны, прижимая его к седлу, то на фасках деталей появится блестящая линия. Получится замкнутой, проходящей по всей окружности — все сделано правильно и прилегание хорошее.

Как заменить направляющие втулки клапанов

Определение технического состояния втулок впускных и выпускных клапанов, проверка зазора, развертывание и замена втулок, выпрессовка и запрессовка

Пригодность втулок клапанов рекомендуется определять по зазору в сопряжении втулка-стержень клапана. Измеряется диаметр стержня и диаметр отверстия во втулке, вычисляется зазор и его величина сравнивается с предельно допустимыми. Обычно у автомобилей предельно допустимый зазор у впускных клапанов 0,15 мм, у выпускных 0,20 мм.

Удобно замерять зазор в сопряжении втулка—клапан следующим образом. Клапан приподнимается над седлом до положения, показанного на рисунке ниже. Нажимаем на клапан в одну сторону и устанавливаем индикатор так, чтобы он опирался ножкой в цилиндрический поясок тарелки клапана. Ставим шкалу индикатора на ноль. Нажимаем на клапан в другую сторону и считываем показания индикатора.

Проверка зазора между стержнем и направляющей втулкой клапана

Величину зазора в сопряжении втулка—клапан можно оценить и без индикатора, «на ощупь», так как величина косвенного зазора S значительно больше действительного. При пересчете действительных зазоров в косвенные для автомобилей ВАЗ получены следующие величины. Для впускных клапанов зазоры S будут 0,7-0,8 мм, предельно допустимые 1,3 мм. Для выпускных клапанов зазор S 0,5-0,7 мм, предельный 1,0 мм.

Уменьшение зазоров S в случае выпускных клапанов связано с увеличенной длиной их втулок. Если зазоры больше нормы, сначала заменяем клапаны. Если чрезмерный зазор не устраняется только заменой клапана, рекомендуется заменить и направляющую втулку клапана.

Направляющая втулка на вид сравнительно простая деталь, однако с ее помощью базируется клапан, и он должен занять вполне определенное положение относительно седла. Геометрия втулки — это не только ее основные размеры, которые можно измерить штангенциркулем, микрометром. В понятие геометрии входит: шероховатость (чистота поверхности), волнистость, точность формы поверхности и точность расположения поверхностей относительно друг друга.

Втулки клапанов, поставляемые в запасные части, зачастую непригодны для установки. Часто несоосность цилиндрических поверхностей втулки видна невооруженным глазом по разностенности, по заходной фаске. Втулки чаще запрессовываются в головку с большим натягом, а бывает, что вставляются почти от руки.

Развертывание втулок клапанов

После запрессовки втулки необходимо развертывать. Развертывание — завершающая обработка просверленных и зенкерованных отверстий с целью получения точных по форме и диаметру цилиндрических отверстий с малой шероховатостью (Ra=0,32-1,25 мкм). Развертывание не изменяет положение оси отверстия.

Поэтому, если втулка по своей геометрии непригодна к установке, но все же установлена, то после обработки седел фрезами, которые базируются направляющими стержнями по отверстиям во втулках удалить с фасок нагар и наклеп не удается. Фреза «цепляет» седло одним зубом.

В таких случаях обычно пытаются исправить положение наклоном развертки в отверстии втулки. В конце такой «обработки» зазор в сопряжении втулка—клапан (с новой втулкой) становится равным зазору при старой втулке и вся работа теряет смысл.

Замена втулок впускных и выпускных клапанов

Чаще рекомендуются «ударные» методы, ниже будут рассмотрены способы замены клапанных втулок при помощи винтовых приспособлений с максимальной унификацией деталей. Поскольку шпильки крепления корпуса распределительного вала вывернуть бывает не так-то просто, есть смысл для крайних клапанов изготовить укороченную шпильку (размеры в скобках) и низкую гайку.

Выпрессовка втулки клапана ВАЗ

Запрессовка новой клапанной втулки производится при помощи шпильки, гайки, упора и наконечника. Выпрессовка и запрессовка втулок клапанов автомобилей Самара, Ока и Москвич-21412 производится при помощи тех же самых приспособлений, что и для ВАЗ.

Запрессовка втулки клапана Москвич

При ремонте головок блоков Москвич-21412 и Волга ГАЗ-31029 приходится сталкиваться с трудностями, когда без предварительного рассверливания втулок просто не обойтись. Причина столь прочной посадки втулок — очень большие натяги в соединении. Дело в том, что головки нагревают до 160-175 градусов, а втулки охлаждают в двуокиси углерода («сухой лед») до минус 40-45 градусах.

При таких условиях втулки клапанов практически вставляют в отверстия головок, а не запрессовывают. Головки двигателей воздушного охлаждения, например на ЛуАЗ-969М, рекомендуют нагревать до 190-210 градусов без охлаждения втулок.

Втулки, поставляемые в запасные части, часто приходится протачивать для уменьшения наружного диаметра на величину до 0,3 мм. При натягах в соединении втулка—головка до 0,15 мм и более (что примерно в два раза больше рекомендуемых значений) происходит что-то вроде сварки втулок с головкой. В этом случае выпрессовать втулки ударным методом не удается, а оправки становятся как грибы со шляпками. При выпрессовке таких втулок на прессе на них остается металл головки блока.

Если рекомендуемые натяги в соединении втулка—головка у автомобилей ВАЗ 0,063-0,108 мм, у автомобилей Москвич и Волга соответственно 0,025-0,064 мм и 0,027-0,087 мм, т.е. меньше, но более тяжелые случаи выпрессовки встречаются именно у последних. Возможно, это связано с большими диаметрами втулок, ВАЗ — 14 мм, «Москвич» — 15 мм, «Волга» — 17 мм.

Рассверливание и выпрессовка рассверленных втулок клапанов

При рассверливании втулок уменьшается толщина их стенок и давление прижатия втулок к стенкам отверстий в головке. Рассверливание рекомендуется проводить вплоть до толщины стенки втулки 1 мм. Выпрессовка рассверленных втулок при помощи винтовых приспособлений показана на рисунках ниже. В приспособлениях различными являются только наконечники.

Выпрессовка втулки клапана с рассверливанием на Волга ГАЗ-31029

Шпильку с резьбой М12х1,5 изготавливают из достаточно прочной стали с термообработкой. Например, используется сталь 38ХГСА с термообработкой — улучшением (закалка с высоким отпуском). Если резьба шпильки накатывается (не нарезается), то ее прочность на разрыв увеличивается примерно на 25 %.

Многие знакомы с такими механическими характеристиками как прочность, деформируемость, упругость. Менее известна такая характеристика как энергоемкость или способность запасать упругую энергию. Стали, применяемые для изготовления прочных шпилек, как раз имеют повышенную энергоемкость. В результате при обрыве резьбового конца шпильки он вместе с навернутым на него наконечником буквально выстреливает. Последнее необходимо иметь ввиду при особо тяжелой выпрессовке втулок клапанов.

Выпрессовка втулки клапана на прессе

Вертикальное расположение втулок в головке цилиндров двигателя автомобиля Волга позволяет довольно просто выпрессовать их на прессе. При этом может быть использована оправка, свинчиваемая из двух деталей или специальная оправка (одна деталь).

По материалам книги «Приспособления для ремонта автомобилей».
Росс Твег.

Замена направляющих втулок клапанов – реанимируем двигатель видео

При частой эксплуатации автомобиля периодическая замена направляющих втулок клапанов практически неизбежна. Эти элементы необходимы для того, чтобы снизить расход масла в двигателе. Постараемся осуществить такую операцию самостоятельно.

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.

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.

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.

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.

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.

Как заменить направляющие втулки клапанов самостоятельно?

Итак, непосредственно приступаем к самой работе! Чтобы все прошло удачно и без каких-либо оплошностей, вам необходимо соблюдать следующую инструкцию.

Сначала вставляем поочередно оправку в отверстия старых втулок и очень аккуратно, не применяя особых усилий, наносим удары молотком по самому концу оправки. Тем самым медленно и, самое главное, аккуратно мы выбиваем втулки.

Затем необходимо прочистить данное освободившееся место. Лучше всего, если есть такая возможность, втулки продуйте сжатым воздухом.

Для установки новых втулок их необходимо выдержать в морозилке примерно двое суток, так они будут более сжатыми и потом плавно разместятся в посадочном месте. Дальше нам необходимо нагреть головки блока цилиндров на электроплитке примерно до температуры, равной 100 градусам, тем самым мы расширим посадочные места. Остался последний этап: надеваем на втулки стопорные кольца, вставляем их в отверстия и также аккуратно, как мы их доставали, начинаем вбивать.

Обратите внимание, если колпачки разболтались, то совсем необязательно производить замену. В данной проблеме поможет развертка направляющих втулок клапанов. Она делается вручную, вы просто утягиваете клапан до минимального значения зазора.

Для впускного клапана значение примерно от 0,020-0,055 мм, а если брать выпускной клапан, то значение должно быть 0,035-0,070 мм. Чтобы полностью завершить эту статью, осталось выяснить, какие направляющие втулки клапанов лучше? Между собой они отличаются по материалу изготовления.

Замена направляющих втулок клапанов

В процессе эксплуатации втулки клапанов изнашиваются, в основном в плоскости вращения распредвала, и соосность втулки с клапаном теряется, втулка разбивается на концах именно в этой плоскости. Потом клапан начинает гулять,- его биение превышает норму, из-за этого он неплотно прилегает к седлу, соответственно он разбивает фаску седла. Это может привести к прогару клапана и последующей замене седла. А может и не привести, если вовремя исправить.

В изношенной направляющей клапан будет ходить криво, что приведёт к быстрому износу маслосъёмных колпачков, тогда масло будет легко попадать в двигатель, тем более сама втулка разбита, и через неё пройдёт больше масла. Простая замена колпачков не поможет, новые быстро износятся и всё повторится сначала.

Масло также может уходить и через зазор втулки с головкой, особенно если установить «фирменную» кривую втулку, вроде бы и мск в порядке, не пропускают, и клапан ходит без перекосов, а всё равно всё в масле. И эта поломка довольно сложно диагностируется, ведь туда не заглянешь, а масло всё равно будет со всех сторон.

А при обрыве ГРМ, как правило, гнутся клапана, и они могут повредить направляющие.

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.

Извлечение направляющих

Направляющие можно выпрессовать съёмником, либо выбить молотком через проставку. У каждого из этих способов есть свои достоинства и недостатки, и свои особенности в применении того или иного метода. Проще, конечно, выбить молотком, но можно повредить направляющую и она разобьёт посадочное отверстие; съёмник свою работу сделает аккуратно, но он достаточно дорогой, чтобы его покупать ради разового использования, проще тогда отдать на СТО, там сделают за те же деньги.

Направляющие вставляются в головку сверху, а это значит, что выбивать их надо со стороны камеры сгорания. Для выбивания нужна оправка чуть уже внешнего диаметра втулки. Для удобства самый край оправки надо сточить до размеров внутреннего диаметра втулки, чтобы оправка внутренней частью залезла в отверстие направляющей, а внешней упиралась в торец. Тогда эта конструкция никуда не соскочит.

Для выбивания желательно взять молоточек потяжелее, тогда направляющая выйдет с одного удара. Для уменьшения натяга головку можно слегка подогреть, к примеру, на электрической плитке; благодаря разным коэффициентам линейного расширения стали (материал втулки) и алюминия (материал головки), натяг уменьшается и требуется меньше усилий. Недостатком такого метода может стать расплёсканная с одной стороны втулка, которое не пройдёт через отверстие и таким образом повредит головку.

Выпрессовывается аналогичным способом, только вместо удара молотка будет приложена сила съёмника. Съёмник выглядит следующим образом: через направляющую втулку проходит шпилька примерно такого же диаметра, как и внутреннее отверстие, со стороны камеры сгорания стопорится гайкой, с обратной стороны делается упор, через который будет тянуться шпилька вместе со втулкой. Далее на шпильку накручивается гайка, расстояние уменьшается, и втулка выходит из посадочного отверстия. Если при большом усилии втулка не пошла, ей надо сорвать, постучав по съёмнику со стороны камеры сгорания. Дальше всё пойдёт как по маслу.

Запрессовка направляющих

Засовываются обратно направляющие точно так же, как и высовываются, только наоборот. Есть несколько вариантов сделать это: одни делают посадку более качественной, другие проще реализуются.

Легче всего запрессовывать направляющие, если нагреть головку или охладить втулку. Чем больше будет разность температур у деталей, тем меньший будет меньше натяг и меньше усилий усилий придётся приложить при запрессовке.

Чем меньше нужен натяг у пары втулка-головка и чем твёрже материалы деталей, тем меньше потребуется разность температур. Дело в том, что мягкие металлы при запрессовывании могут нагартовываться, тем самым уменьшая натяг. Мягкий металл просто сминается под более твёрдым. А если обе детали из мягкого металла (алюминиевая головка и бронзовая втулка), то в процессе запрессовывания при натяге свыше 0,05 мм детали схватятся с образованием задиров. Из-за этого будет меньший теплоотвод и клапан может заклинить, а втулка при меньшем натяге вылетит из посадочного отверстия. Но хватит теории, перейдём делу.

Самая простая запрессовка осуществляется ударным способом- молотком через оправку, чтобы не сбить торец втулки. Если не нагревать-охлаждать детали, то втулку надо хотя бы смазать маслом, иначе дело пойдёт совсем плохо.

Более щадящий режим запрессовки может гарантировать винтовое приспособление, оно хотя бы кромку не собьёт. Продеваем шпильку через втулку и посадочное отверстие, накручиваем гайки через проставки, снизу упираем в седло клапана, а сверху в направляющую втулку. По мере накручивания гаек втулка будет запрессовываться.

Финальная доработка

После того, ка втулки запрессованы, нам нужно проверить их внутренний диаметр, он может немного уменьшится вследствие возникающих напряжений. Стоить учесть, что зазор втулка-клапан должен составлять 0,03-0,04 мм для впускных и 0,04-0,05 мм для выпускных клапанов. Если если диаметр получается меньше, его нужно развернуть развёрткой соответствующего диаметра.