Как заменить направляющие втулки клапанов

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.

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.

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.

Видео по замене направляющих втулок

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

;:;lr.;r.r.-.r.iZ3t лов, например алюминиесо S вой бронзы. 175 Втулки из сплавов цветных металлов обеспечивают более интенсивный отвод тепла от Рис.4. Оправка для запрессовки и выпрессовки направляющих стержня клапана и лучше втулок клапанов двигателей ВАЗ-2101. -2108, -21081, работают в условиях де -21083,-1111,-11112 и двигателей МеМЗ-245.фицита смазки. Поэтому они закономерно чаще применяются в более форсированных двигателях. Двигатель может иметь и чугунную головку блока цилиндров (например, на автомобиле «Опель-РекордЕ». В этом случае нет необходимости в специальных направляющих втулках — они выполнены заодно с головкой. Сравните втулки на рис. 1 и 2. Наружный диаметр втулок «Ауди» равен 12 мм, а не 14 мм, как у чугунных втулок ВАЗ. Усилие запрессовки латунных втулок в два-три раза меньше, чем чугунных, тем не менее их посадка в головке блока вполне надежна

Обратите внимание и на место посадки маслоотражательных колпачков (на этих двигателях они одинаковые, взаимозаменяемые). На втулку, показанную на рис

2, колпачок напрессовывается без ударов, простым нажатием через оправку, и очень надежно здесь держится. Недостатки чугунных втулок известны — это необходимость посадки колпачка значительным усилием, при том, что такая посадка на втулке не всегда надежна. Каковы условия посадки втулок? Здесь взгляды двигателистов могут быть различными. Если втулки двигателей ВАЗ запрессовывают при комнатной температуре, то головку двигателя МеМЗ-969А рекомендуют перед этим нагреть до 190-210°С, го-СОЗА РУЛЕМ 6/96 117 20 1^45° 1,25/.ЩИ,> — — -35 юо-40 5×45°,5Ч175I»i’.»

. «-. ;:;»:СО1х 45°СОНакатка / R8,со SШШтжт» т . ‘. .„.„„.„. „. _5Ш«16fujLri>|«|Рис. 5. Оправка для запрессовки и выпрессовки направляющих втулок клапанов «Ауди-100».Рис. 8. Гайка верхняя.,со S16.О5. i58’1 7. CD :sРис. 6. Оправка для запрессовки направляющей втулки клапана двигателя на автомобилях ВАЗ, ЗАЗ: 1 — стержень от изношенного клапана; 2 — оправка. ловку двигателя МеМЗ-245 — до 165-175°. Головку блока цилиндров БМВ нагревают до 50°, зато чугунные втулки охлаждают до минус 150°.Рис. 9. Оправка для запрессовки направляющих втулок клапанов ВАЗ.CN СП,16,О5″ 6,2,ю см» 8 шКОГДА ВТУЛКИ ПОРА МЕНЯТЬ?О поломках не говорим. Но и те втулки, что служат вполне благополучно, в конце концов изнашиваются,8и S,зРис. 10. Оправка для запрессовки направляющих втулок клапанов «Ауди-100». зазор между втул5 кой и стержнем R8 клапана увеличиV вается. Как опре ­ / со Iг делить величину < Но, допустим, вы сумели приобрести фирменные втулки. Как заменить ими старые?ИТАК, МЕНЯЕМ. Обычно рекомендуется выпрессовывать старые втулки оправками, показанными на рис. 4, 5. Их же используют и для запрессовки. Тем не менее последнюю операцию лучше делать с помощью оправки, представленной на рис. 6. В такой конструкции применен стержень изношенногоРис. 7. Запрессовка направляющей втулки клапана без применения ударов: 1 — гайка верхняя; 2 — оправка; 3 — направляющая втулка; 4 — шпилька; 5 — упор в седло клапана; 6 — гайка нижняя.118ЗА РУЛЕМ 6/96

Права и использование

Архив 4.0 1928 — 2013 «Зарулем». Все права защищены.

Использование материалов сайта допускается только с разрешения ООО «Издательство «За рулем».

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.