Замена направляющих втулок клапанов на 16-клапанном ВАЗ-2112 своими руками

Диагностика состояния

При ремонте мотора необходимо повышенное внимание уделять состоянию головки блока цилиндров. Конкретно этот элемент обычно является виновником того, что в цилиндрах пропадает компрессия

Автовладельцы при ремонте производят только притирку клапанов.

Некие наивно считают, что втулки, сделанные из цельного металла, фактически не изнашиваются. Но все таки рекомендуется при ремонте выполнить застыл зазора меж стержнем клапана и втулкой. Если он очень большой, то притирка клапанов и подмена колпачков не посодействуют, машина начнет опять «кушать» масло.

Готовим двигатель к замене направляющих втулок клапанов ВАЗ

Неважно какая работа, связанная с ремонтом мотора автомобиля просит подготовки. В особенности это принципиально, когда дело доходит до газораспределительного механизма

В процессе возврата мотора к жизни обойтись обычным набором гаечных ключей уже не получится. Конструкция отдельных частей просит наличия особенных приспособлений.

  • 8,022-8,040 мм (для каналов впускных клапанов);
  • 8,029-8,047 мм.(для каналов выпускных клапанов).

Кончено, подмена втулок мотора хоть какого автомобиля вероятна только, когда головка демонтирована, клапана и другие элементы ГЦБ сняты, также выкручены шпильки у цилиндров и в высшей части (они мешают запрессовке втулок).

Для чего нужна направляющая втулка клапана?

В обеспечении размеренной работы мотора элементы головки блока играют важную роль. В особенности кропотливо нужно смотреть за состоянием клапанов, ведь от их зависит, как отлично будет происходить наполнение цилиндров горючей консистенцией и освобождение её от товаров сгорания горючего. Доверена эта работа клапанам, которые вовремя открывают и закрывают просветы каналов поступления топливной консистенции и выхлопных газов.

Каждый клапан имеет рабочую часть в виде диска (тарелку), которая плотно прилегает к гнезду и шток. Конкретно через шток тарелке передаётся возвратно-поступательное движение, нужное для работы механизма. Для того, чтоб шток клапана двигался строго по собственной оси, он помещён в специальную втулку.

Направляющие клапанов выполнены таким макаром, чтоб клапан не имел способности колебаться в стороны. Отсутствие зазора меж поверхностью штока и внутренней поверхностью втулки также помогает сальнику клапана защитить камеру сгорания от попадания моторного масла. Даже с учётом того, что для клапанов и направляющих употребляют очень крепкие сплавы, износ неизбежен. Вот поэтому временами нужна подмена втулок клапанов.

Явными признаками необходимости такового ремонта являются:

  • Попадание в камеру сгорания моторного масла (повышение расхода масла, сизый дым выхлопа);
  • Соответствующий шум от головки;
  • Подмена направляющих клапанов на новые;
  • Подмена клапанов после их повреждения (в особенности при искривлении штока);
  • Полный ремонт ГБЦ.

Замена направляющих втулок клапанов – действуем последовательно

Приступая к работе, головку блока цилиндров за ранее очищают от смазки и грязищи. Дальше её нужно уложить на верстак с неплохим освещением. После чего следует выполнить последующие операции:

  • Вставляя поочерёдно оправку в отверстия старенькых втулок (со стороны камеры сгорания), аккуратненько молотком наносим удары по её концу и выбиваем втулки;
  • Место посадки втулки очищаем ветошью с бензином либо растворителей, продуваем сжатым воздухом;
  • Втулки нужно заблаговременно выдержать в морозилке приблизительно 2-е суток для их сжатия;
  • Нагреваем ГБЦ на электроплитке до температуры приблизительно 100 градусов Цельсия (это дозволит расширить посадочные каналы);
  • Надеваем на втулки стопорные кольца, вставляем втулки в отверстия и через оправку аккуратненько забиваем до полной посадки.

Подмена направляющих клапанов завершается доработкой отверстий втулок до нужного поперечника. Это нужно делать, когда головка на сто процентов остынет. Если стержень клапана не заходит в отверстие втулки, оно растачивается развёртками, которые поочерёдно употребляются от самого малого размера с примеркой поле каждого прохода.

Когда необходим ремонт втулки

Вряд ли кому-то взбредет в голову просто так взять и снять колесо. Разве только человеку, который специализируется на разборке велосипедов. Во всех остальных случаях должна быть причина, поскольку в исправный механизм лишний раз лучше не соваться. Признаком неисправности непосредственно втулки могут служить следующие проявления:

  • Во время движения велосипеда заметен люфт колеса.
  • В некоторых случаях слышен характерный хруст, что указывает на изношенные подшипники.
  • Шаткость корпуса втулки и издание им грохота при езде.
  • Ухудшение накатной динамики.

Расшатанность и прокручивание корпуса втулки заднего колеса велосипеда, по сути, не является особой проблемой. В этом случае достаточно подтянуть крепежные элементы. Однако не стоит переусердствовать (что иногда бывает), так как если гайки затянуть слишком туго, колесу будет существенно труднее вращаться. Неисправность подшипников легко определяется по ухудшению степени наката и посторонним звукам. Иногда это может говорить о недостатке смазки или полном ее отсутствии.

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:

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 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.

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.

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

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

Если ножка клапана продолжит «гулять» в направляющей, то разрушатся и сальники. Они изготовлены из относительно мягкого материала, но при чрезмерных нагрузках он затвердевает. В результате даже при небольшом смещении стержня может произойти разрушение сальника. Результат – масло попадает в камеры сгорания, появляется сильный нагар, увеличивается уровень вредных выбросов.

На втулке более всего изнашивается внутренняя поверхность. Заметным износ становится при достижении пробега в 150 тыс. км и более. Но если вы используете низкокачественные марки масел, то ресурс элементов становится еще меньше.

Проверить степень износа можно двумя способами:

  1. При помощи двух измерительных приборов – нутрометра и микрометра. Они позволяют измерить минимальное значение диаметра (внутреннего) втулок. Кроме того, с их помощью вы можете произвести замер максимального диаметра части хода стержня клапана. По сути, разность между этими двумя значениями и является значением износа. Обязательно только перед началом измерений очищайте все элементы от грязи и пыли, масла. Это позволит существенно увеличить точность и уменьшить погрешность.
  2. С помощью специального часового индикатора, установленного на стойке. Это может быть индикаторный или микрометрический нутрометр. В том случае, если зазор большой, необходимо установить новый клапан и произвести повторную проверку. Если и в этот раз зазор зашкаливает, то придется менять направляющие.

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.

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.

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.

Слева втулка для выпускного клапана, справа — для впускного

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.

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.

Так выглядит выступающая часть, куда надевается маслосъёмный колпачок

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.

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.

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.

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.

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 на штоке разрушает втулку довольно быстро

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.

Как заменить направляющие втулки клапанов

Отечественные автомобили можно ремонтировать самостоятельно в любом удобном гараже. Конструкция их предусматривает максимальный уровень ремонтопригодности всех узлов и механизмов. Не исключением в этом случае будет ремонт головки блока, одной из операций этого процесса является замена направляющих втулок клапанов.

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.

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.

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.

Инструмент для выпрессовки

Выпрессовка втулок

Наиболее популярным методом выпресовки является ударный. Предварительно снятую головку блока очищаем от загрязнений. Потом фиксируем ее на верстаке. Для операции понадобится специальный съемник, латунная или бронзовая цилиндрическая оправка длиной 80-100 мм. С одного конца на ней должна быть проточка на длину 30-40 мм диаметром на 1-2 мм меньше, чем диаметр внутреннего отверстия втулки. Оправка должен иметь максимальный диаметр, не больше наружного размера втулки.

Перед выбиванием втулок, необходимо нагреть головку примерно до 100-120С. Делается это для ослабления натяга между втулками и корпусом. В гаражных условиях подойдет электроплита. Ни в коем случае не пользоваться для этой операции горелкой, чтобы не перегреть металл и не испортить «геометрию» поверхности корпусной детали. Выбивать надо со стороны камеры сгорания.

После высвобождения посадочного отверстия, надо замерять его диаметр. Это необходимо для того, чтобы правильно подобрать натяг, разницу между размером новой втулки и посадочным диаметром. Ремонтная втулка должна быть больше на 0,03-0,05 мм. Это обеспечит плотную посадку. Замеры надо проводить на остывшей головке.

Запрессовка ремонтного комплекта

Чтобы не повредить поверхность отверстий и не создать задиры, перед тем, как заменить направляющие втулки клапанов, нужно опять немного разогреть головку блока. Ремонтный комплект для лучшей посадки нужно остудить. Для этого подойдет бытовой морозильник. Без таких манипуляций качественной запрессовки можно не получить, а впоследствии все они быстро «разболтаются» на своих местах. И необходимо будет разбирать узел заново.

Сборка механизма

Когда все установится на свои места и головка блока остынет до окружающей температуры, необходимо будет обработать отверстия разверткой. Такая калибровка приведет диаметр в нужный размер по всей длине. Желательно использовать настраиваемый инструмент, так как у ненастаиваемого происходит износ, и размер отверстия станет после большого числа обработок немного меньше требуемого. За счет этого клапаны будут проходить с натягом, преодолевая трение, а могут просто заклинить.

Нормальным считается зазор между штоком клапана и отверстием 0,03-0,04 мм.

После запрессовки втулок можно проводить подгонку седел клапанов. Для этой операции используются шарошки или зенкеры.

ktonaavto.ru

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий