Как заменить направляющие втулки клапанов

Замена направляющих втулок клапанов – испытаем ловкость рук!

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. Конечно, лучше всего, если втулки будут чугунные. Так как в данном случае, чем прочнее материал, тем он лучше для использования.

Замена направляющих втулок клапанов

Ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ) зачастую предполагает необходимость замены направляющих втулок клапанов ГРМ. Для замены необходимо выпрессовывать старые втулки клапанов, после чего на их место устанавливаются новые элементы. Существует несколько способов для выпрессовки старых втулок. Наиболее простым и самым неправильным является выбивание втулок молотком и зубилом. Данный ударный способ широко применяется в практике «гаражных» мастеров. Отметим, что извлечение втулок в подобных случаях часто заканчивается повреждением посадочного гнезда в головке блока цилиндров.

Немного более правильным вариантом является использование специальной ступенчатой оправки из латуни или бронзы вместо зубила. Такая оправка устанавливается со стороны седла на направляющую втулку, далее по ней ударяют молотком. Указанный способ выпрессовки втулок снижает риск повреждений ГБЦ, но не исключает полностью. Оптимальным же способом выпрессовки втулок является использование специального съемника. Указанный съёмник для снятия направляющих втулок клапанов также используется для последующей установки новых втулок в ГБЦ. Далее мы рассмотрим способы замены направляющих втулок клапанов при помощи оправки и съемника.

Как самому менять направляющие втулки 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.

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

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.

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.

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.

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.

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:

1. Открутите гайки, крепящие клапанную крышку к ГБЦ, и снимите ее.
2. Ослабьте цепь и, совместив метки, открутите и снимите шестерню распредвала.
3. Постепенно и поочередно открутите постель распредвала и снимите ее.
4. Демонтируйте коромысла, разблокируйте пружины клапанов цилиндра, в котором свеча больше всего покрыта нагаром.
5. 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.

1. Снимаем навесное оборудование, которое мешает снятию головки блока цилиндров.
2. Снимаем клапанную крышку.
3. Ослабляем цепь газораспределительного механизма и снимаем шестерню распредвала (не забудьте совместить метки).
4. Демонтируем головку блока цилиндров и ставим ее на чистую ровную поверхность.
5. Снимаем распредвал с постелью (гайки откручивайте постепенно, иначе постель встанет на перекос и вы ее не снимете).
6. Снимаем коромысла и пружины.
7. Проверяем люфт клапанов. Там, где он есть, клапаны удаляем, там, где его нет, устанавливаем на место пружины.
8. Переворачиваем ГБЦ и со стороны камеры сгорания наставкой выбиваем направляющие.
9. 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.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Замена направляющих втулок 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:

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.

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

1. 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.
2. 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

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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

«Оказывается всё другому,
колпачёк надевается как
колпачёк на направляющую
втулку….»
из одного форума

О маслосъемных колпачках, направляющих втулках и вообще, о жизни клапанов в моторе.

Еще 50-60 лет назад, в СССР, к проблемам снижения расхода масла в двигателях внутреннего сгорания относились как к очень далекой перспективе. Автомобильные двигатели были, в основной массе, нижнеклапанными, а у таких моторов потери масла через подвижные части клапанного механизма ничтожны. Самые передовые, по тем временам, москвичевские и волговские моторы были
уже с верхним расположением клапанов, однако, верные устоявшимся привычкам конструкторы, при проектировании моторов основное внимание, в борьбе
с расходом масла, уделяли конструкциям поршней и поршневых колец, нежели клапанному механизму.
Каким же образом масло из пространства под клапанной крышкой попадает в цилиндры? Коромысельный привод клапанов, а в моторах с верхним распредвалом, сам распредвал и толкатели, смазываются маслом, подаваемым к ним под давлением. Это масло, выдавливаясь из зазоров механизма, разбрызгивается каплями в пространстве под клапанной крышкой. Капли масла оседают на всех деталях, в том числе, и на верхней тарелке клапанной пружины.
Эта тарелка очень похожа на воронку и, собравшиеся в ней капли масла, стекают вниз по штоку клапана. При работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, во впускном коллекторе и в каналах головки блока возникает разрежение. Если зазор между направляющей втулкой клапана и штоком клапана велик, то масло, стекающее из тарелки вниз по штоку, усиленно увлекается этим разрежением во впускной канал головки. Именно поэтому у мотора с изношенными колпачками и направляющими втулками мы наблюдаем сильный плевок белого дыма при начале движения на перекрестке.
В первых верхнеклапанных двигателях меры борьбы с потерями масла через зазоры в паре шток клапана — направляющая втулка сводились к размещению под сухарями клапана резинового кольца, а
под верхней тарелкой пружины стального или резинового колпачка (рис 1).

Рисунок 1
Резиновое уплотнительное кольцо под сухарями и маслозащитный колпачок

Однако, такие простейшие устройства прожили не долго и в конструкциях клапанных механизмов повсеместно стали использовать уплотнительные манжеты, которые унаследовали название «колпачки». Ввиду «узкой специализации», вариантов конструкций маслосъемных колпачков (МСК) не так уж много – всего два. А многообразие исполнений заключается лишь в мелких деталях.
На рисунках 2 и 3 представлены два основных вида маслосъемных колпачков. Вариант №1 представляет собой манжетное устройство, надеваемое на выступающую из головки часть направляющей втулки клапана.

Рисунок 2
Маслосъемный колпачок, монтирующийся на направляющую втулку клапана

Вариант 2 монтируется под клапанную пружину, усилие которой фиксирует колпачок на головке и герметизирует его стык с головкой

Рисунок 3
Маслосъемный колпачок с фланцем под пружину

Маслосъемные колпачки (МСК) первого типа получили доминирующее распространение ввиду простоты и дешевизны. Однако, на многих двигателях замена таких колпачков без специнструментов трудоемка из-за сложности работы в стесненном пространстве головки. Маслосъемные колпачки второго типа не контактируют с направляющей втулкой клапана и, соответственно, меньше нагреваются (температура направляющей втулки выпускного клапана всегда выше температуры головки блока). Поэтому такие колпачки более долговечны. При обслуживании двигателя, замена этих колпачков очень удобна и не требует никакого специального инструмента. Однако, цена их в разы выше традиционных. Есть и еще один недостаток, при применении колпачков второго типа длина направляющей втулки вынужденно получается более короткой, а из-за этого снижается ее износостойкость.
Применительно к волговским двигателям, МСК первого типа применяются на всех двигателях отечественной разработки. На двигателях Крайслер применяются МСК второго типа.
Функции маслосъемных колпачков противоречивы: с одной стороны, они должны препятствовать расходу масла через зазоры между направляющей втулкой и штоком клапана, а с другой стороны, они не должны полностью перекрывать поступление масла в зазор, поскольку в этом случае износ направляющей втулки и штока клапана будет чрезмерно сильным. Для улучшения условий смазки пары трения втулка-клапан внутреннюю поверхность втулки иногда выполняют с нарезкой канавок (кольцевых или в виде резьбы) В которых может аккумулироваться смазка. Другим решением проблемы смазки узла втулка-клапан является изготовление направляющих втулок из пористого материала. Таковыми являются чугуны, а также материалы, получаемые по порошковым технологиям. Чугун – материал, содержащий огромное количество микроскопических включений графита чешуйчатой или сферической формы. При механической обработке чугуна миллионы микровключений графита вскрываются режущим инструментом и становятся аккумуляторами смазки. Направляющие втулки клапанов у всех первых верхнеклапанных двигателей были исключительно чугунными. Последующий опыт эксплуатации двигателей показал, что при любой, даже самой идеальной конструкции колпачков незначительный расход масла через них, все же, всегда имеет место. Это наблюдение привело к тому, что массовое распространение стали получать направляющие втулки, изготовленные из бронзы. Бронза не уступает чугуну по антифрикционным свойствам и по износостойкости и при этом она менее хрупка, что позволяет изготавливать втулки более миниатюрными. Это очень важно для современных, высокооборотистых моторов с тонкими, легкими клапанами.
Каким же образом работают маслосъемные колпачки? Плотно надетые на направляющую втулку или прижатые к головке блока пружиной, они охватывают шток клапана манжетной частью и, таким образом, препятствует попаданию моторного масла в зазор шток-втулка. Маслосъемные колпачки изготавливают из специального масло-термостойкого каучука. Однако, с течением времени, эластичность колпачков всегда снижается и отличие качественных колпачков от плохих заключается только лишь в скорости и в степени их старения. Тем не менее, даже потерявшие эластичность МСК, долгое время сохраняют работоспособность, при условии, что зазор между направляющей втулкой и штоком клапана не превышает допустимого. При увеличенном зазоре клапан под воздействием сил от приводного механизма получает возможность качаться в направляющей втулке, отчего изнашивается и деформируется манжета маслосъемного колпачка. Встречались маслосъемные колпачки, у которых на момент ремонта двигателя внутренний диаметр манжетной части был на 0,2-0,3 мм больше диаметра штока клапана (рис 4).

Рисунок 4
Изношенные направляющая втулка клапана и маслосъемный колпачок

В этом случае масло свободно проникает в зазор между направляющей клапана и штоком и образует на впускных клапанах массивный слой нагара, так называемую «шубу» (рис 5 и 6).

Рисунок 5
Нагар на впускном клапане

Рисунок 6
Вид клапана с нагаром изнутри цилиндра. Снимок сделан при
помощи эндоскопа.
Заимствовано с www.liscar.ru

Этот нагар заполняет собой проходное сечение между тарелкой клапана и седлом и препятствует наполнению цилиндра (рис7).

Рисунок 7
А – проходное сечение без нагара
Б – проходное сечение, уменьшенное за счет нагара
Одной из наиболее распространенных мер в борьбе с расходом масла через направляющие втулки клапанов является замена маслосъемных колпачков. В большинстве случаев, эту процедуру выполняют без снятия головки блока с двигателя. При этом, состояние направляющих втулок и наросты нагара на клапанах остаются за пределами внимания. При больших величинах износа направляющих новые маслосъемные колпачки сразу же испытывают большие боковые нагрузки из-за перекладки клапана и интенсивно изнашиваются. Поэтому очень часто, вскоре после замены МСК, снова начинается увеличенный расход масла. Владелец авто, полагая, что состояние головки блока вне подозрений (ведь он только что заменил МСК), ищет другие причины повышенного расхода масла и начинает большой ремонт мотора. В итоге, только что перебранный двигатель продолжает расходовать масло, и … начинаются поиски виновных.
В некоторых случаях, все же, возможна замена МСК без демонтажа головки блока с двигателя. Показаниями к этому являются отсутствие масляного нагара на клапанах и уверенность в том, что износ направляющих втулок клапанов не превышает допустимого. Для осмотра клапанов необходимо демонтировать впускной коллектор (на выпускных нагара не бывает).
Величины зазоров для 402 и 406 моторов представлены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
ЗМЗ 406. . Зазор сборочный, мм . Зазор браковочный, мм
Направляющая втулка -впускной клапан. 0,060-0,022. 0,20
Направляющая втулка — выпускной клапан. 0,067-0,029. 0,20

Таблица 2
ЗМЗ 402. . Зазор сборочный, мм. Зазор браковочный, мм
Направляющая втулка -впускной клапан. 0,097-0,050. 0,25
Направляющая втулка — выпускной клапан. 0,117-0,050. 0,25