Чертеж оправки для замены втулок клапанов — всё о ремонте лада

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Казалось бы, что такая маленькая по своим размерам деталь, как направляющая втулки клапана двигателя, не играет большой роли в функциональной работе самого автомобиля. Но оказывается, что это не так. В чем заключается важность данной детали? Какие существуют причины, которые могут ее вывести из строя? Как правильно производится замена направляющих втулок клапанов ВАЗ-2109?

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Внешний вид и расположение направляющей втулки клапана в ГБЦ

Рекомендуем:  Причины замены прокладки клапанной крышки

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.

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Нагар на штоке разрушает втулку довольно быстро

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

Изношенная деталь характеризуется «разбитым» внутренним отверстием, в результате чего шток клапана начинает в нём слишком свободно ходить, а потом появляется люфт.

Стержень перекашивается в процессе работы, а тарелка плохо совмещается с седлом, герметичность сопряжения постепенно теряется. Из камеры сгорания в механизм прорываются газы, а сверху попадает масло, в результате чего образуется нагар.

Он тоже способствует ускорению износа, быстро приводя деталь в полную негодность.

Инструменты и материалы

Замена направляющих втулок проводится с использованием следующего инструментария:

  • молоток;
  • развёртки на 8.022 и 8.028;
  • оправка для выпрессовки и запрессовки втулок.

Втулки меняют с помощью ступенчатой оправки — латунного либо бронзового инструмента. Упирается он в направляющую втулку, после чего она выбивается ударом молотка. Такой способ выпрессовки не так вредит ГБЦ, как использование обычного молотка и зубила. Специальный съёмник используется не только для снятия втулок, но и для их замены.

Ступенчатая оправка, используемая для выпрессовки направляющих втулок ВАЗ 2106

Лучшим инструментом для замены направляющих втулок является съёмник-выпрессовщик. Такие приспособления позволяют снимать втулки клапанов без повреждения посадочной плоскости на ГБЦ. Наличие этого инструмента позволяет избежать задиров и других дефектов ГБЦ, которые могут появиться при использовании оправки и молотка.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Съёмник-выпрессовщик для направляющих втулок ВАЗ 2106— универсальный инструмент

Причины замены направляющих втулок клапанов ВАЗ-2109

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Среди причин, которые ведут к замене направляющего элемента клапана двигателя ВАЗ-2109, специалисты называют износ данной детали. Его можно определить по следующим признакам:

  1. Попадание моторного масла непосредственно в камеру сгорания (об этом стоит судить по возросшему маслопотреблению и дыму серого цвета из выхлопной трубы).
  2. Постукивание со стороны головки блока двигателя (это стучат друг о друга втулка и клапан).
  3. Снижение мощности автомобильного двигателя.

Также неисправность направляющего элемента можно заметить визуально при замене комплекта клапанов и при проведении капитального ремонта головки блока двигателя.

Рекомендуем:  Что делать, если не работает вентилятор охлаждения ВАЗ 2110

Как только владелец автомобиля заметит признаки, свидетельствующие о выходе из строя направляющих элементов, не теряя времени, следует произвести их замену на новые. Это можно сделать как самостоятельно в гаражных условиях, так и с помощью квалифицированных специалистов автосервиса.

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. Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

    Инструмент для выпрессовки и запрессовки направляющих втулок

  3. Бывает, что деталь не хочет выходить. В таких случаях её высверливают. И воспользоваться лучше станком для сверления. Взяв для работы обычную дрель, есть риск повредить посадочное гнездо и создать перекос. Полностью высверливать её, возможно, и не придётся. При тонких стенках её уже будет намного легче выбить.
  4. Внутренняя поверхность посадочного гнёзда после извлечения должна быть максимально гладкой и идеально чистой. Не должно быть никаких царапин, шероховатостей и прочих, даже малейших, дефектов. Для получения подобного результата его нужно дополнительно обработать после выпрессовки.

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.

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

На схеме двигателя показано расположение направляющих втулок

Рекомендуем:  Как правильно эксплуатировать дизельный мотор зимой?

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Слева втулка для выпускного клапана, справа — для впускного

Важный момент. Направляющие элементы для впускной и выпускной группы клапанов отличаются по конструкции, хотя внешне могут выглядеть одинаково (например, детали для российских автомобилей ВАЗ 2108—09).

Разница такая: во втулке для выхлопного тракта масляная канавка выполнена по всей длине отверстия, а для впускного — только наполовину.

А вот изделия для «классики» ВАЗ 2106 различаются и по размерам, при одинаковом диаметре выпускные элементы длиннее впускных.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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

Установка направляющих втулок на ВАЗ 2109

  1. Смена направляющих втулок на ВАЗ 2109 начинается с фиксации на детали съёмника посредством обточенных гаек.

    Центральная часть инструмента придерживается верхним ключом, а при помощи нижнего выпрессовывается направляющая втулка.

    Её выход из гнезда сопровождается характерным щелчком, после этого деталь вынимается.

    Направляющие втулки клапанов ВАЗ 2106 выпрессовываются съёмником

  2. Чтобы облегчить процесс установки втулки, её обрабатывают моторным маслом. Деталь запрессовывается в седло клапана при помощи конической втулки. При этом для впускного и выпускного клапанов втулки выбираются таким образом, чтобы резьба на направляющей детали была длиннее на несколько сантиметров.
  3. Желательно, чтобы детали имели разную температуру: головка блока цилиндров должна быть нагрета до 150оС, втулка, наоборот, охлаждается. Если не создать разницу температур, то можно спровоцировать деформацию алюминиевого сплава, в результате чего в металле возникнут слишком большие внутренние напряжения. Это может привести к перегреву клапанов двигателя.
  4. На втулке располагается кольцо, по которому определяется её правильная посадка. После установки детали на ней развёртывается отверстие при помощи специального инструмента. Диаметр отверстия можно проверить нутромером — он должен соответствовать параметру, указанному в технической документации автомобиля. Если данные совпадают, то устанавливают клапан. При неплотном прилегании втулки к седлу её правят с помощью шарошки.

    Подводка седла клапанов ВАЗ 2109 при помощи шарошки

  5. После монтажа новых втулок в ГБЦ могут появиться зазоры из-за потери соосности. Чтобы устранить данную проблему, необходимо провести притирку клапанов. С этой целью сёдла клапанов ещё раз обрабатываются шарошкой. Процедура установки новых втулок завершается после окончательной притирки клапанов.

Как проводится замена направляющих втулок клапанов на ВАЗ самостоятельно

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Одним из преимуществ автомобилей, выпущенных отечественными заводами, является возможность выполнения владельцем ремонта любых узлов и агрегатов, вплоть до полной разборки двигателя. Если автовладелец принялся осваивать ремонт головки блока цилиндров, то необходимо разобраться, как производится замена направляющих втулок клапанов. Процедура это в сравнении с иными манипуляция не представляет сложности, но имеет существенное значение для обеспечения работоспособности мотора.

Для чего нужна направляющая втулка клапана?

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаНаправляющие втулки клапанов ВАЗ 21011

В обеспечении стабильной работы мотора элементы головки блока играют важную роль. Особенно тщательно необходимо следить за состоянием клапанов, ведь от них зависит, насколько эффективно будет происходить заполнение цилиндров горючей смесью и освобождение её от продуктов сгорания топлива. Доверена эта работа клапанам, которые своевременно открывают и закрывают просветы каналов поступления топливной смеси и выхлопных газов.

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

Направляющие клапанов выполнены таким образом, чтобы клапан не имел возможности колебаться в стороны.

Отсутствие зазора между 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 используют очень прочные сплавы, износ неизбежен. Именно поэтому периодически необходима замена втулок клапанов.

Очевидными признаками необходимости такого ремонта являются:

  • попадание в камеру сгорания моторного масла (увеличение расхода масла, сизый дым выхлопа);
  • характерный шум от головки;
  • замена направляющих клапанов на новые;
  • замена клапанов после их повреждения (особенно при искривлении штока);
  • капитальный ремонт ГБЦ.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаЧертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаЧертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаЧертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

Готовим двигатель к замене направляющих втулок клапанов ВАЗ

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаНаправляющие втулки клапанов ВАЗ 2108-09-10

Любая работа, связанная с ремонтом двигателя автомобиля требует подготовки. Особенно это важно, когда дело доходит до газораспределительного механизма. В процессе возврата мотора к жизни обойтись простым набором гаечных ключей уже не удастся. Конструкция отдельных элементов требует наличия особых приспособлений.

Замена направляющих втулок клапанов ВАЗ на всех автомобилях классической серии абсолютно одинакова из-за идентичности устройства двигателей.

Для проведения этой операции необходима специальная оправка, которую можно заказать знакомому токарю или купить в магазине. Состоит она из рукоятки и рабочей части.

Рабочая часть представляет собой стержень, диаметр которого чуть меньше наружного диаметра втулки, а на конце имеется более тонкая часть, которая свободно входит внутрь втулки.

Кроме этого необходимо приготовить развёртки – специальные длинные свёрла, которые позволяют довести внутренний диаметр отверстий до нужного калибра. В магазине необходимо приобрести развёртки на:

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

Кончено, замена втулок двигателя любого автомобиля возможна только, когда головка демонтирована, клапана и другие элементы ГЦБ сняты, а также выкручены шпильки у цилиндров №1 и №4 в верхней части (они мешают запрессовке втулок).

Замена направляющих втулок клапанов – действуем последовательно

Приступая к работе, головку блока цилиндров предварительно очищают от смазки и грязи. Далее её необходимо уложить на верстак с хорошим освещением. После этого следует выполнить следующие операции:

  • вставляя поочерёдно оправку в отверстия старых втулок (со стороны камеры сгорания), аккуратно молотком наносим удары по её концу и выбиваем втулки;
  • посадочное место втулки очищаем ветошью с бензином или растворителей, продуваем сжатым воздухом;
  • втулки необходимо заранее выдержать в морозилке примерно 2-е суток для их сжатия;
  • нагреваем ГБЦ на электроплитке до температуры примерно 100 градусов Цельсия (это позволит расширить посадочные каналы);
  • надеваем на втулки стопорные кольца, вставляем втулки в отверстия и через оправку аккуратно забиваем до полной посадки.

Замена  направляющих клапанов заканчивается доработкой отверстий втулок до необходимого диаметра. Это необходимо делать, когда головка полностью остынет. Если стержень клапана не входит в отверстие втулки, оно растачивается развёртками, которые поочерёдно используются от самого малого размера с примеркой поле каждого прохода.

Что следует знать при проведении ремонта

Для того, чтобы замена втулок клапанов ВАЗ была произведена как положено, заранее необходимо определить, где устанавливаются впускные, а где выпускные клапаны, а также подготовить втулки.

Спутать их сложно. Втулка для впускного клапана короче по размеру, а на внутренней её части имеются канавки для смазки, доходящие до середины.

Втулки выпускных клапанов длиннее и имеют канавки на всю длину внутренней части.

Как происходит правильная замена направляющих втулок клапанов на Ваз и прочих авто

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаНабор 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.Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаНутромер с индикатором часового типа для измерения зазоров между втулкой и клапаном
  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.Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

    Инструмент для выпрессовки и запрессовки направляющих втулок

  3. Бывает, что деталь не хочет выходить. В таких случаях её высверливают. И воспользоваться лучше станком для сверления. Взяв для работы обычную дрель, есть риск повредить посадочное гнездо и создать перекос. Полностью высверливать её, возможно, и не придётся. При тонких стенках её уже будет намного легче выбить.
  4. Внутренняя поверхность посадочного гнёзда после извлечения должна быть максимально гладкой и идеально чистой. Не должно быть никаких царапин, шероховатостей и прочих, даже малейших, дефектов. Для получения подобного результата его нужно дополнительно обработать после выпрессовки.

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте ЛадаЧертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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.

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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).

Чертеж оправки для замены втулок клапанов - всё о ремонте Лада

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

Видео: Замена направляющих втулок клапанов

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.

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

Чтобы запрессовать новые втулки клапанов головку блока следует повторно нагреть в печи аналогично способу снижения натяга при снятии. Параллельно с этим новые втулки охлаждают. Запрессовка новых втулок без нагрева ГБЦ является неправильной.

Это касается алюминиевого сплава ГБЦ, в котором происходит деформация при наличии сильного натяга. После такой установки итоговый натяг будет меньше необходимого.

В результате после сборки мотора и его нагрева при работе направляющая втулка клапана не будет иметь плотной посадки, а сам клапан в указанной втулке начнет страдать от перегревов.

Перегрев клапана будет происходить в результате того, что эффективность отвода избыточного нагрева от стержня клапана к ГБЦ существенно снизится. Неисправность будет быстро прогрессировать, втулка начнет болтаться в посадочном гнезде, что потребует повторной разборки двигателя для проведения ремонта.

Теперь перейдем к тому, как установить направляющие втулки клапанов в головку блока цилиндров. Саму запрессовку реализуют при помощи описанной выше оправки, по которой следует нанести молотком пару резких ударов.

Учтите, наличие на новой втулке специального тонкого пояса для размещения маслосъемного колпачка обязывает к тому, чтобы оправка ни с одной стороны не опиралась на данный пояс.

Игнорирование данной рекомендации может привести к тому, что втулка деформируется или окажется сломанной.

Завершением процесса установки направляющих втулок клапанов ударным способом является финальная калибровка отверстий. Данную процедуру выполняют при помощи разверток.

Рекомендуется использовать алмазные развертки, так как данный инструмент более долговечен и обеспечивает стабильный предсказуемый результат сравнительно с обычными стальными развертками.

После обработки отверстий необходимо выполнить проверку зазоров клапанов во втулках с учетом рекомендуемых параметров. Зазоры впускных клапанов должны быть на 0.01 мм меньше по сравнению с выпускными, которые сильнее нагреваются при работе ДВС (например, 0.02 — 0.04 против 0.03 — 0.04 мм).

Отметим, что добиваться минимально допустимых зазоров не обязательно. Следует добавить, что данное утверждение особенно актуально для выпускных клапанов, так как малые зазоры в направляющих втулках могут привести к их заклиниванию.

Выпрессовка и установка направляющих втулок клапанов съемником

Далее рассмотрим наиболее оптимальный способ выпрессовки направляющих втулок клапанов специальным съемником-выпрессовщиком втулок. Начнем с того, что съемники бывают разными и являются универсальными инструментами.

При помощи данного решения можно снимать втулки клапанов на разных ГБЦ без риска повредить посадочную плоскость в головке блока.

Другими словами, наличие съемника сводит к минимуму возможные задиры или другие дефекты отверстия по сравнению с использованием молотка и оправки.

Работа со съемником предполагает:

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

После того, как к съемнику прикладывается определенное усилие, можно услышать явный щелчок. Такой звук укажет на то, что втулка клапана сорвана с посадочного места и движется наружу из отверстия в ГБЦ.

Далее нужно крутить винт съемника до того момента, пока втулка не будет извлечена. Затем необходимо приготовить новые втулки для запрессовывания. Далее следует повторить все подготовительные процедуры, описанные выше при установке втулок оправкой.

Дополнительно можно смазать втулку клапана моторным маслом для облегчения посадки в гнездо.

Чтобы запрессовать втулки съемником понадобятся 2 проставки, которые имеют коническую фаску и упираются в седло клапана. Одна деталь должна иметь больший диаметр, а другая меньший (в соответствии с тем, что посадочное место впускного клапана больше, а выпускного клапана меньше). Также снова понадобиться осуществить подбор распорных втулок съёмника, учитывая при этом необходимость выхода резьбовой части съемника на 20-30 мм при установке новой втулки клапана. 

Параллельно с этим нужно избежать повреждения пояса (буртика) на направляющей втулке, так как данный пояс служит местом крепления резинового колпачка. Если пояс повредить при установке, герметичность колпачка-сальника будет нарушена.

 Чтобы не повредить пояс, используется отдельная гайка, которая упирается в направляющую без риска повреждения пояса. Получается, данная гайка поджимает направляющую втулку клапана. Обратите внимание, установка дополнительной гайки уменьшает количество резьбы на шпильке съемника.

По этой причине для уменьшения нагрузки на резьбу следует накрутить еще одну втулку съемника.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой зазор должен быть у поршневого кольца. Из этой статьи вы узнаете о правильном подборе теплового зазора поршневых колец во время их замены или в процессе капитального ремонта двигателя. 

Теперь можно запрессовать втулку съемником. Окончанием запрессовки является момент, когда прокручивать съемник станет тяжелее.

Это будет говорить о том, что втулка опустилась на посадочное место и уперлась стопорным кольцом, которое выполнено на направляющей для регулировки правильной посадки.

После появления усилия крутить съемник дальше не нужно, так как можно повредить направляющую. Съёмник пора разбирать и снимать, так как новая втулка уже запрессована в головку блока.

Далее втулки понадобится подгонять по посадочным размерам. Это необходимо в том случае, если  направляющую слегка сдавило при запрессовке.

Выполняется данная процедура аналогично описанной выше, то есть при помощи развертки. Развертка вставляется в отверстие и без давления прокручивается, благодаря чему происходит аккуратное развёртывание.

По окончании следует выдуть остатки стружки при помощи сжатого воздуха.

Завершающим этапом становятся обязательные замеры диаметра полученного отверстия в направляющей втулке. Для проверки используется специальный индикаторный нутромер. Также следует измерить толщину стержня клапана при помощи микрометра. Если все выполнено правильно, тогда зазор будет находиться в допустимых пределах.

Затем можно вставить клапан и проверить качество его прилегания к седлу. В том случае, если клапан не полностью прилегает к седлу, тогда очевидна потеря соосности между центром втулки и центром седла клапана.

Такое явление иногда возникает после замены направляющих втулок клапанов. Для решения данной проблемы потребуется осуществить притирку клапанов. Чтобы притереть клапана, нужно обработать специальной шарошкой седло клапана.

После притирки клапанов можно считать процесс замены направляющих втулок полностью завершенным.

Ссылка на основную публикацию