Как заменить направляющие втулки клапанов

Замена направляющих втулок клапанов – реанимируем двигатель + видео

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

Как определить, что произошел износ направляющих втулок?

На всех автомобилях втулки представлены по-разному, но принцип работы у них один.

От клапанов напрямую зависит, как эффективно будет проходить заполнение цилиндров маслом, или наоборот, освобождение их от продуктов сгорания.

Клапаны открывают и закрывают просвет, в который поступает топливная смесь. Чтобы определить, что произошел износ направляющих втулок клапанов, есть ряд признаков, которые перечислены ниже.

Если вы заметили, что масла стало расходоваться слишком много, то стоит первым делом обратить внимание на работу клапанов.

Также характерный шум в области мотора, особенно около головок, будет свидетельствовать о проблеме. Поднимите капот, заведите двигатель и внимательно послушайте, как звучит «сердце» автомобиля.

Если двигатель работает, но на его фоне происходит какой-то странный шум, то вам стоит обратить внимание на всё те же клапаны.

Замена направляющих втулок клапанов – собираем инструменты

Перед тем, как заменить направляющие втулки клапанов, необходимо произвести определенную подготовку. Замена втулок на всех автомобилях производится примерно одинаково.

Есть небольшие отличия в двигателях определенных стран, например, порядок работ на русских и японских моторах будет различным.

Чтобы произвести данную операцию, необходима специальная оправка, которую можно заказать любому знакомому токарю, или же можно обратиться в мастерскую.

Также перед заменой вам необходимо подготовить стандартный набор инструментов: ключ, отвертки, сверла и тому подобные вещи.

Стоит отметить, что вам понадобится запрессовка направляющих втулок клапанов, это специальный инструмент. Данный девайс сейчас продается в магазинах, но можно также его сделать самому.

В данной статье, как именно сделать этот инструмент, мы описывать не будем, но вы с легкостью сможете найти информацию в других статьях.

Как заменить направляющие втулки клапанов самостоятельно?

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

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

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

Для установки новых втулок их необходимо выдержать в морозилке примерно двое суток, так они будут более сжатыми и потом плавно разместятся в посадочном месте.

Дальше нам необходимо нагреть головки блока цилиндров на электроплитке примерно до температуры, равной 100 градусам, тем самым мы расширим посадочные места.

Остался последний этап: надеваем на втулки стопорные кольца, вставляем их в отверстия и также аккуратно, как мы их доставали, начинаем вбивать.

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

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

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

Замена направляющих втулок клапанов на автомобилях ВАЗ 2106 и 2109

Огромным преимуществом российского автопрома является возможность не только замены, но и полноценного ремонта всех узлов и агрегатов автомобилей. Довольно часто автовладельцы проводят полный разбор двигателей ВАЗ 2106 и ВАЗ 2109 и меняют все его составляющие, в том числе и направляющие втулки клапанов.

Функционирование клапанного механизма на машинах ВАЗ 2106 и ВАЗ 2109 зависит от работы цепного привода (современные модели авто оснащаются ремёнными приводами).

Устройство головки блока цилиндров довольно примитивное: это сёдла, пружины, направляющие втулки. Захлопывание клапанов в системе осуществляется автоматически при помощи встроенных пружин. Чтобы в камеру сгорания не просачивалось моторное масло, на втулку крепится маслосъёмный сальник.

Схема головки блока цилиндров ВАЗ 2106

Клапанный механизм работает в сложных условиях с высокими температурами и масляным голоданием. Основной его задачей является обеспечение герметичности всей системы. Проблемы в его работе могут стать причиной снижения мощности, повышения расхода топлива и быстрого износа ГРМ.

На современных машинах головки клапанов выполнены из специальных сплавов.

Направляющие втулки клапанов ВАЗ 2106

На ВАЗ 2109, к примеру, направляющие изготовлены из износостойкого материала и запрессованы в головку при высокой температуре, поэтому сменить их достаточно сложно.

Но проводить процедуру замены всё же нужно, поскольку втулка, несмотря на её прочность, со временем изнашивается, теряя герметичность.

Проблема особенно актуальна для двигателей с большим количеством клапанов.

Основная задача клапанов — подача в камеру сгорания топливно-воздушной смеси и вывод из неё выработанных газов. У каждого из цилиндров мотора имеется два клапана — впускной и выпускной. В направляющей втулке движется шток, который и впускает/выпускает отработанные газы и топливную смесь. Герметизация камеры сгорания происходит за счёт точной «посадки» головки на седло.

Качество работы клапанов двигателя зависит от направляющих втулок и сёдел. Во время эксплуатации они изнашиваются и не могут поддерживать высокую производительность двигателя. В такой ситуации их придётся менять.

Основной причиной выхода из строя направляющих втулок является их износ.

В результате увеличивается расход смазочной жидкости, так как люфт деталей приводит к быстрому выходу из строя маслосъёмного колпачка и масло просачивается в камеру сгорания.

В результате наблюдается образование нагара, нарушение температурного режима работы мотора, увеличение токсичности отработанных газов и поломка катализатора (если он в машине есть).

Изношенные втулки клапанов ВАЗ 2106

Своевременная замена моторного масла и правильная эксплуатация ДВС автомобиля позволяет продлить срок службы втулок и менять их каждые 180–200 тысяч километров пробега.

Однако из-за зазоров клапанов и несоответствия моторного масла рекомендуемым нормам может произойти боковой износ втулок и снижение подвижности клапанов по оси штока из-за увеличения радиальной нагрузки на него.

По этой причине после смены маслосъёмных колпачков обязательно проводят корректировку зазора в направляющих втулках. При слишком большом зазоре и выявлении люфта втулки в обязательном порядке меняют.

Признаки неисправности направляющих гильз

Износ направляющих втулок клапанов легко и быстро определяется владельцем транспортного средства. Основной симптом этой неисправности — увеличение расхода моторного масла.

Первое, что стоит проверить при увеличении расхода моторного масла, это клапаны двигателя автомобиля. Ещё одним признаком неисправности может стать характерный шум мотора в области головок.

Самый лёгкий способ проверить это — открыть капот автомобиля, запустить двигатель и внимательно прислушаться.

Если на фоне работы мотора будет заметен странный и необычный шум, то стоит провести диагностику клапанов и направляющих втулок.

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.

Съёмник-выпрессовщик для направляющих втулок ВАЗ 2106— универсальный инструмент

Как заменить клапанные втулки на ВАЗ 2106

1. Открыть доступ к втулкам клапанов за счёт проворачивания двух крайних шпилек, которые мешают установить оправку. Отворачиваются они методом навинчивания на них четырёх гаек попарно. Можно прибегнуть к специальному шпильковёрту.

   Шпильки ГБЦ ВАЗ 2106 откручиваются для доступа к клапанам

2. Направляющая втулка легко выпрессовывается ударами молотка по вставленной оправке. Прежде чем приступать к извлечению старой втулки, необходимо перевернуть ГБЦ.

   Выпрессовка направляющей втулки ВАЗ 2106 из гнезда с помощью специального инструмента

3. Деталь устанавливается в седло, затем молотком и оправкой запрессовывается до упора в плоскость ГБЦ. На втулки надеваются стопорные кольца и в таком состоянии проводится их запрессовка.

   Втулки впускных клапанов на ВАЗ 2106 несколько короче, чем втулки выпускных клапанов. Изнутри они покрыты канавками, которые смазывают клапаны. Длина канавок различается у впускных и выпускных клапанов: в первом случае они идут только до половины седла, во втором — до его дна.

   Запрессовка новых направляющих втулокВАЗ 2106

4. По окончании монтажа втулок их отверстия разворачиваются, причём их диаметр различается.Отверстия направляющих втулок ВАЗ 2106 разворачиваются после монтажа

Замена клапанных гильз на ВАЗ 2106 — видео

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.

Итак, поменять направляющие втулки можно как самостоятельно, так и в автосервисе. Это довольно простая в исполнении процедура, которая может значительно продлить срок эксплуатации двигателя автомобиля.

Замена направляющих втулок клапанов

В процессе эксплуатации втулки клапанов изнашиваются, в основном в плоскости вращения  распредвала, и соосность втулки с клапаном теряется, втулка разбивается на концах именно в этой плоскости.

Потом клапан начинает гулять,- его биение превышает норму, из-за этого он неплотно прилегает к седлу, соответственно он разбивает фаску седла. Это может привести к прогару клапана и последующей замене седла.

А может и не привести, если вовремя исправить.

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

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

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

Как поменять направляющие клапанов

Чтобы поставить новую втулку, нужно сначала извлечь старую. Этим и займёмся. Для извлечения надо сначала рассухарить клапан и извлечь его, а с направляющей снять маслосъёмный колпачок. Тогда появится доступ к самой направляющей, что нам и нужно.

Извлечение направляющих

Направляющие можно выпрессовать съёмником, либо выбить молотком через проставку. У каждого из этих способов есть свои достоинства и недостатки, и свои особенности в применении того или иного метода.

Проще, конечно, выбить молотком, но можно повредить направляющую и она разобьёт посадочное отверстие; съёмник свою работу сделает аккуратно, но он достаточно дорогой, чтобы его покупать ради разового использования, проще тогда отдать на СТО, там сделают за те же деньги.

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

Для выбивания желательно взять молоточек потяжелее, тогда направляющая выйдет с одного удара.

Для уменьшения натяга головку можно слегка подогреть, к примеру, на электрической плитке; благодаря разным коэффициентам линейного расширения стали (материал втулки) и алюминия (материал головки), натяг уменьшается и требуется меньше усилий.

Недостатком такого метода может стать расплёсканная с одной стороны втулка, которое не пройдёт через отверстие и таким образом повредит головку.

Выпрессовывается аналогичным способом, только вместо удара молотка будет приложена сила съёмника.

Съёмник выглядит следующим образом: через направляющую втулку проходит шпилька примерно такого же диаметра, как и внутреннее отверстие, со стороны камеры сгорания стопорится гайкой, с обратной стороны делается упор, через который будет тянуться шпилька вместе со втулкой.

Далее на шпильку накручивается  гайка, расстояние уменьшается, и втулка выходит из посадочного отверстия. Если при большом усилии втулка не пошла, ей надо сорвать, постучав по съёмнику со стороны камеры сгорания. Дальше всё пойдёт как по маслу.

Запрессовка направляющих

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

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

Чем меньше нужен натяг у пары втулка-головка и чем твёрже материалы деталей, тем меньше потребуется разность температур. Дело в том, что мягкие металлы при запрессовывании могут нагартовываться, тем самым уменьшая натяг. Мягкий металл просто сминается под более твёрдым.

А если обе детали из мягкого металла (алюминиевая головка и бронзовая втулка), то в процессе запрессовывания при натяге свыше 0,05 мм детали схватятся с образованием задиров. Из-за этого будет меньший теплоотвод и клапан может заклинить, а втулка при меньшем натяге вылетит из посадочного отверстия.

Но хватит теории, перейдём делу.

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

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

Финальная доработка

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

О технологиях ремонта направляющих втулок клапанов

Самое не гуманное оружие массового поражения – время.

Одним из основных требований качественного ремонта головки блока цилиндров (ГБЦ) является обеспечение герметичности сопряжения «седло-клапан».

Операции обработки фасок клапанов и седел по праву считаются важнейшими и ответственными в технологической цепи ремонта головок блока.

Но существует и не менее ответственная операция – замена (или восстановление) направляющих втулок, которые являются технологической базой для последующей обработки седла.

Нередко при перепрессовке втулок происходит смещение оси отверстия, что при большом «перекосе» не позволяет обработать рабочую фаску седла одинаковой ширины по всей окружности. В результате этого нарушается теплоотвод, и впоследствии возможно прогорание седла или тарелки клапана.

Кроме того, «перекос» оси приводит к ускоренному износу стебля и торца клапана. Причины возникновения таких ситуаций банальны – это нарушения технологии ремонта и нестабильное качество запасных частей (втулок), которые выпускают не только российские, но и зарубежные производители.

Цель этой статьи заключается в ознакомлении читателей с различными технологиями ремонта направляющих втулок клапанов и с организацией входного контроля качества запасных частей.

Необходимым условием качественного ремонта ГБЦ является дефектовка направляющих втулок. Производится она с помощью нутромеров или калибров (рис 1).

Нутромер и цилиндрические калибры позволяют осуществить дефектовку направляющих втулок с точностью 0,01 мм.

На практике, большинство ГБЦ поступающих в ремонт, имеют втулки с износом превышающим допустимый (обычно 0,15 мм и более). Как правило, «выпускные» втулки изношены больше «впускных», что объясняется их повышенной термонагруженностью.

Традиционно, износ втулки в горизонтальном сечении имеет ярко выраженный эллипс с большей осью в плоскости качания коромысла (вращения кулачка распред. вала), а в вертикальном сечении напоминает «корсет». Таким образом, максимальный износ отверстия втулки следует искать в плоскости качания коромысла (вращения кулачка) со стороны камеры сгорания.

В зависимости от степени износа или наличия других дефектов направляющих втулок автомеханик должен выбрать наиболее рациональную технологию их ремонта. Возможны следующие варианты:

1. Экспресс-метод восстановления отверстия втулки

Восстановление отверстия втулки можно выполнить без ее выпрессовки из ГБЦ за счет применения метода пластического деформирования металла. Используя комплект инструмента для восстановления направляющих втулок от компании Neway (США) можно восстанавливать втулки с диаметрами отверстий от 6 до 12 мм (рис 2).

Степень восстановления изношенного отверстия во втулке обуславливается ее материалом. Например, втулки изготовленные из цветных материалов с износом до 0,5 мм восстановить еще можно, а втулки из высокопрочного чугуна или металлокерамики только с износом до 0,15 мм. Следует отметить, что данная технология широко применяется в России.

Рисунок 2. Комплект для восстановления направляющих втулок от компании Neway

Уменьшение диаметра отверстия происходит при раскатывании поверхности роликами-ножами. После применения этой технологии на поверхности отверстия втулки остается спиральный желобок, который в дальнейшем:

• увеличивает маслоемкость поверхности, а значит, улучшаются условия смазки в этой паре трения;
• создает газолабиринтное уплотнение в сопряжении, а значит, меньше масла попадет в камеру сгорания;
• упрочняет поверхность отверстия втулки за счет уплотнения поверхности роликом (эффект наклепа).

Поскольку за счет спиральной канавки поверхность отверстия во втулке уменьшается всего на 10…15%, то ее наличие практически не скажется на ресурсе работы ГБЦ, т.к. при работе мотора клапан во втулке колеблется в пределах теплового зазора. Стебель клапана никогда не контактирует со втулкой по всей поверхности отверстия!!!

Восстановление поверхности отверстия втулки считается выполненным хорошо, если после разворачивания его в размер вы увидите состояние «очищенного оружейного ствола», т.е. без участков поверхностей, необработанных разверткой.

2. Метод гильзования втулок

За рубежом достаточно широко применяется технология восстановления направляющих втулок путем установки в них тонкостенных гильз, изготовленных из специальных сплавов меди (рис. 3).

Рисунок 3. Последовательность выполнения операций при восстановлении направляющей втулки методом гильзования.

Для надежного применения этой технологии недостаточно иметь только комплект инструментальной оснастки – необходимо строго соблюдать режимы и последовательность выполнения операций. Следует отметить, что самой ответственной операцией здесь является протяжка отверстия шариком.

Таким образом, основным достоинством технологий восстановления втулок является сохранение ремонтопригодности ГБЦ за счет исключения операции перепрессовки втулок.

3. Традиционная технология замены втулок

Алюминиевые ГБЦ обычно нагревают до температуры 110ºС. С чугунными ГБЦ работают без их нагрева. Втулки надо выпрессовывать с помощью специальных оправок и пневмомолотка или гидравлического пресса. Это обеспечит приложение нагрузки по оси втулки и минимизирует повреждения отверстия (посадочного места) втулки в ГБЦ.

При запрессовке втулок они сначала охлаждаются в жидком азоте, а затем с помощью специальных оправок устанавливаются в головку блока. После запрессовки, отверстие втулки необходимо обработать в размер, обеспечивающий сопряжению «втулка – клапан» необходимый тепловой зазор.

Эти размеры указаны в специальной технической литературе.

Обработка отверстия втулки обычно производится разверткой со стороны клапанных пружин. Для обеспечения требуемой точности (погрешность + 0,01 мм на диаметр) необходимо использовать специальные развертки.

При перепрессовке втулок традиционным способом особое значение имеет качество поставляемых запасных частей. Характерным примером могут послужить диаграммы изменения нагрузок при выпрессовке втулок, имеющих близкие значения длины запрессованной части втулки.

Например, выпрессовка направляющей втулки MAN производится с меньшими максимальными усилиями и более плавным изменением нагрузки, чем втулки ЯМЗ-238 (см. рис.

4), что объясняется разницей в величинах отклонения формы и чистоты обработки их сопрягаемых поверхностей.

Рисунок 4. Зависимость изменения нагрузки при выпрессовке втулок выпускного клапана ЯМЗ-238 (а) и MAN (б).

Втулки поставляемые в запчасти, могут иметь ремонтный размер как отверстия, так и посадочной поверхности.

Известно, что втулка устанавливается в ГБЦ с натягом, который в большинстве случаев составляет 0,03…0,06 мм. Однако, при выпрессовке втулок нередко возникают случаи повреждения поверхности отверстия в ГБЦ. Если эти дефекты (продольные риски, «вырывы» металла и т.п.

) имеют глубину более 0,02 мм, то необходима доработка отверстия с помощью разверток под установку новой втулки ремонтного размера. При наличии незначительных повреждений поверхности при установке новых втулок целесообразно использование высокотемпературных анаэробных клеев.

В противном случае не исключена возможность попадания масла в камеру сгорания через щели между втулкой и корпусом ГБЦ.

Для повышения ремонтопригодности ГБЦ, в которой имеются глубокие риски в отверстиях, экономически целесообразно произвести разворачивание этих отверстий «как чисто», а втулку ремонтного размера доработать по посадочной поверхности, т.к. технологически проще обработать «вал» в требуемый размер, чем «отверстие».

При входном контроле качества запасных частей, особенно отечественного производства, необходимо проверять следующие геометрические параметры втулки:

• эксцентриситет (смещение осей отверстия и посадочной поверхности);
• угловое смещение осей;
• эллипсность посадочного цилиндра;
• соосность расположения посадочного цилиндра под маслосъемный колпачок с осью отверстия.

Вышеуказанные параметры можно проконтролировать с помощью специального прибора (рис. 5), разработанного в ГОСНИТИ.

Рисунок 5. Прибор для определения геометрических параметров направляющей втулки.

При наличии дефектов геометрии направляющей втулки, например, несоосности отверстия и посадочного места, исправить их обработкой сверлом, зенкером или разверткой не представляется возможным, так как ось отверстия после обработки этими инструментами практически будет сохранена. Поэтому такие втулки должны отбраковываться на стадии входного контроля.

Для количественной оценки влияния отклонения оси направляющей втулки и оси седла клапана на величину съема материала при обработке фаски была разработана математическая модель.

Для простоты понимания процесса мы рассмотрим только частный вариант применения универсальной кинематической схемы обработки фасок (рис. 6), т.е. без учета действующих при резании сил и жесткости инструментальной оснастки.

Считаем, что касание резца с седлом рассматривается как точка. Рассмотрим нередко встречающийся на практике случай – угловое смещение оси отверстия втулки.

Рисунок 6. Расчетная схема углового смещения осей направляющей втулки и седла при его обработке: а). направляющая втулка без углового смещения осей; б). направляющая втулка с угловым смещением осей. 1-направляющая втулка; 2-направляющий пилот; 3-седло клапана; 4- резец (нож).

Расчет смещения точки резания производится по несложным формулам:

• осевое смещение точки резания, мм: δ = sinφ(R+(L/2+H)tg(φ/2));
• радиальное смещение точки резания, мм:
• ζ = R(cosφ – 1) + tg(φ/2)(L/2+H)(cosφ + 1);
• суммарное смещение точки резания, мм: А = (δ2 + ζ2)0,5.

Суммарное смещение точки резания количественно характеризует величину съема металла седла до достижения момента, с которого резец начнет обрабатывать седло по всей окружности. Для формирования равномерной по окружности ширины фаски, согласно опытным данным, необходимо снять ещё 0,1… 0,2 мм.

Угол отклонения осей φ связан с результатами измерений на приборе следующей зависимостью: tg φ = (e12+e22)0,5/L = e/L, где: e1,e2 – эксцентриситет отверстия втулки относительно посадочной поверхности втулки соответственно в двух плоскостях; e – суммарный эксцентриситет; φ – угол смещения осей, град; R – радиус седла, мм; L – длина направляющей втулки, мм; H – высота расположения плоскости резания седла, проведенной через точку касания резца от верхнего торца втулки, мм.

Результаты расчета по итогам выборочной проверки втулок ненадлежащего качества показаны в табл. 1. Например, для впускного клапана двигателя ЗМЗ-402 (рис. 7), при отклонении осей втулки (эксцентриситете) в 0,42 мм, максимальный съем металла седла составляет 0,60 мм.

На такую глубину врезается резец до момента обработки по всей окружности седла непрерывно. Затем для формирования полной ширины фаски необходимо «вырезать» еще около 0,2 мм.

Итого, при наличии указанной несоосности, рабочая фаска седла опустится глубже своего прежнего положения на 0,8 мм.

Рисунок 7. Зависимость смещения точки резания при обработке седла от эксцентриситета отверстия направляющей втулки ЗМЗ-402.

Наша практика показала, что втулки, суммарный эксцентриситет которых превышает 0,10 мм (рис.

7), устанавливать нежелательно по следующим причинам: – увеличиваются затраты времени на последующую обработку седла; – растет себестоимость ремонта; – не обеспечивается равномерность ширины рабочей фаски седла; – снижение ремонтопригодности ГБЦ из-за перспективы замены седел.

Следует отметить, что разная величина съема материала по окружности седла снижает его жесткость, вследствие этого может снизиться ресурс работы сопряжения «седло – клапан».

Повышенный «перекос» осей неизбежно приводит к увеличению глубины утопания тарелки клапана, что недопустимо для дизельных, а также бензиновых двигателей, в которых регулировка теплового зазора клапана осуществляется гидрокомпенсаторами или регулировочными шайбами.

При выходе из допустимых значений утопания тарелки клапана, седло придется заменить. А это потребует достаточно много времени. Не лучше ли избежать перспективы замены седел на стадии входного контроля качества запасных частей, т.е.

, семь раз отмерить и один раз сделать правильно?!

Как говаривал наш общий знакомый: «Время – деньги! …», так давайте же их «ковать» за счет повышения уровня своего профессионализма.

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.

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

Замена Направляющих Втулок Клапанов Ваз 2101

Замена направляющих втулок клапанов

Приветствую вас дорогие читатели этого сайта. Продолжая рубрику о ремонте головки блока цилиндров, сегодня хочу показать и главное рассказать вам, как наиболее правильно произвести замену направляющих втулок клапанов.

Многие механики, делают это грубым способом (с помощью молотка и зубила :)) и как правело это не обходиться без повреждений самой головки.

Мы же будим использовать специальный инструмент для достижения максимального положительного результата.

И так, процесс замены направляющих практически одинаков для всех моделей марки ВАЗ. Мы же будем производить замену втулок на головке двигателя ВАЗ 21011.

Для замены направляющих втулок нужно снять пружины и клапана. Советую вам прочитать специальную статью (Замена клапанов ВАЗ.). В статье по замене клапанов Вы ознакомитесь с подробнейшей информацией как правильно проделать всю операцию.

Мы не будем выбивать направляющие специальной наставкой при помощи молотка, так как можно повредить посадочную плоскость в головке, куда запрессовывается направляющая. Могут остаться задиры или получится эллипс, что нам вообще не нужно. Для этого мы будем использовать специальный съёмник для снятия и установки направляющих втулок клапанов.

Как изготовить данный инструмент и как им работать я подробно описал в статье (Инструмент для ремонта Г.Б.Ц.).

Так как съёмник у нас универсальный, то нужно подложить под него втулку определённого размера. Втулка подбирается таким образом, что бы при установке съёмника резьбовая часть выходила из направляющей втулки клапана на два три сантиметра.

Устанавливаем съёмник и фиксируем его двумя обточенными гайками.

Можно конечно сделать и одну большую гайку, что бы уменьшить нагрузку на резьбу, но есть то, что есть.

Теперь придерживая верхним ключом центральную часть съёмника, нижним впрессовываем направляющую втулку. Будьте внимательны, когда приложите усилие на съёмник, должен прозвучать характерный звук (щелчок), это означает, что втулка сдвинулась с места и выходит наружу. Продолжаем выкручивать винт до полного выхода направляющей втулки.

Взяв новую втулку, обязательно обрабатываем её маслёнкой из моторным маслом, для того что бы она легче заходила на своё место.

Для запрессовки нам понадобится специальная втулка, с конической фаской, которая упирается в седло клапана. Втулки нужны две одна большего диаметра для посадочного места впускного клапана и вторая меньшего для выпускного.

Замена направляющих втулок клапанов. Сделай Сам!

Показан простой способ замены направляющих втулок клапанов в домашних условиях, без специального инструме…

Замена направляющей втулки клапана. Ремонт гбц. Ваз 2106. Часть 1

Головка блока цилиндров была снята для замены направляющей втулки клапана, замены сальников клапанов,…

Устанавливаем их вот так.

И устанавливаем сам съёмник.

Подбираем распорные втулки съёмника так, что бы при установке новой направляющей втулки резьбовая часть выглядывала два три сантиметра.

Так, как верхняя часть направляющей втулки изготовлена со специальным буртиком, нам понадобится специальная гайка, которая будет упираться в направляющую, и не повредит буртик. Чем этот буртик важен? На этот буртик крепится резиновый колпачок (сальник), и повреждение его не даст сто процентной гарантии в герметичности.

Вот так выглядит специальная гайка, которой мы поджимаем новую направляющую.

После установки специальной гайки, осталось немного резьбы на шпильке и что бы уменьшить нагрузку на резьбу, накручиваем дополнительную резьбовую втулку.

Теперь нам осталось только запрессовать втулку на своё место. Когда втулка дойдёт до своего места (на ней установлено стопорное кольцо, которое предупреждает о правильной посадке втулки на нужную величину), прокручивание станет туже, в этот момент нужно остановиться, что бы ни сломать направляющую. Разбираем съёмник и видим вот такую картину.

Всё направляющая у нас запрессована, но это как говорится ещё не всё. Теперь нужно подогнать её к нужному посадочному размеру. После запрессовки, её немного сдавило и теперь её размер меньше чем 8 мм. Для этого нам понадобится развёртка диаметром 8.00.

Устанавливаем её в направляющую и не придавливая а свободно прокручивая развёртываем отверстие.

Так же ещё раз напомню, что как пользоваться инструментом и как его выбирать я написал в специальной статье, ссылка вверху текста.

После того как развернули отверстие, его нужно продуть сжатым воздухом, что бы удалить все опилки.

Теперь приступим к замерам. Нам нужно узнать, какой диаметр отверстия в направляющей. Потому как на развёртке написан диаметр 8 мм. А ним нужно знать, сколько получилось на самом деле. Что бы это проверить, нам понадобится индикатор внутромер.

Как показывает прибор, у нас размер получился в плюсе две сотки. Далее замеряем толщину ножки клапана. Её замеряем микрометром.

Диаметр ножки клапана оказался 7.99 мм. В принципе три сотки это нормальный зазор между ножкой клапана и направляющей втулкой.

Далее устанавливаем на место клапан и подсветив его лампой сверху тарелки мы видим совсем неприятную картину.

Мы видим, что клапан не полностью прилегает к седлу. Это означает что при каждой замене направляющей втулки клапана, теряется соосность между центром втулки и центром седла клапана. Что бы решить эту проблемку нужно подвести шарошками седло. Как правильно прошарошить седло клапана я полностью описывал в статье ( Притирка клапанов ВАЗ ).

Ну, вот и всё, теперь осталось только притереть клапана и собрать всё обратно. О притирке советую прочитать статью, на которую ссылка чуть выше.

До новых публикаций.

• Как снять двигатель ВАЗ
• Разборка двигателя ВАЗ. Часть 1
• Разборка двигателя ВАЗ. Часть 2
• Разборка двигателя ВАЗ. Часть 3
• Замена прокладки головки блока цилиндров ВАЗ 2109
• Замена воздушного фильтра на автомобилях ВАЗ
• Замена прокладки гбц ВАЗ 2106-07
• Замена помпы ВАЗ 2109

Замена направляющих втулок клапанов ваз-2112 16 клапанов: фото

Направляющая втулка служит определенным каналом для хода клапана.

Ее замена в гаражных условия практически не возможна, поскольку требуются специальные знания, навыки и инструмент, но все-же автомобилисты умудряются это делать.

Конечно, рекомендуется проводить замену направляющих втулок ВАЗ-2112 с 16-клапанным двигателем на специализированных автосервисах. Этот процесс довольно сложный и займет день, а то и два.

Видео о замене направляющих втулок и о том, как распознать поддельную запчасть:

Процесс замены направляющих втулок клапанов

Направляющие втулки сделанные с металла и бронзы

Прежде, чем приступить к замене направляющих втулок, стоит понимать, что существует несколько изделий для 16-клапанного двигателя ВАЗ-2112. Можно заменить полностью ремонтную втулку в сборе, или установить бронзовую гильзу.

Оба варианта идеально подходят для этого автомобиля. Рассмотрим оба процесса по отдельности.

Обычно, направляющие втулки меняются с клапанами в сборе, но как показывает практика, меняются выпускные, которые прогорают, а впускные шлифуются и ставятся на место.

Демонтаж ГБЦ

Прежде, чем приступить к замене направляющих втулок, необходимо демонтировать головку блока цилиндров. Этот процесс не такой уж и сложный, как кажется на самом деле. Для начала стоит собрать необходимый инструментарий. Что же понадобится:

• Набор ключей.
• Динамометрический ключ.
• Тара для охлаждающей жидкости.
• Ветошь.
• Непосредственно сама новая прокладка.

Итак, рассмотрим, пошаговую инструкцию демонтажа ГБЦ:

1. Демонтируем «клемму-минус» с АКБ.

   Демонтаж клеммы АКБ для ремонта

Для демонтажа ГБЦ необходимо очистить каналы головки от охлаждающей жидкости, поэтому сливаем ее в ранее заготовленную емкость.

Сбрасываем давление в топливной системе.

Через специальный клапан сбрасываем давление в топливной системе

Подобравшись к двигателю снизу необходимо демонтировать приемную трубу.

Выкрутив болты крепления отсоединяем выпускной коллектор и приемную трубу

Следующим этапом становится демонтаж термостата.

Поскольку необходимо заменить направляющее втулки, то разбирать головку будем уже когда снимем. А пока демонтируем ее вместе с распределительными валами.

Снятие происходит вместе с топливной рампой.

Отключаем датчики распределительных валов и масла в двигателе. Подробнее о схеме датчиков на ВАЗ-2112 здесь.

Проводим демонтаж ремня ГРМ.

Снимаем ремень ГРМ

Теперь, необходимо зафиксировать распределительные валы, а потом снять шкивы, чтобы они не мешали.

Фиксируем распределительные валы и демонтируем шкивы

Проводим демонтаж датчика охлаждения.

Демонтируем датчик охлаждения

Снимаем клапанную крышку. Для этого необходимо выкрутить болты крепления.

Выкрутив болты снимаем клапанную крышку

Теперь, можно поднять головку блока цилиндров.

Когда все отсоединили проводим демонтаж ГБЦ

Удаляем остатки прокладочного материала с поверхности блока и ГБЦ. Подробнее о том, как потом установить новую прокладку мы уже писали.

Демонтаж направляющих втулок

Теперь, когда головка блока цилиндров снятая, ее необходимо помыть. Для этого используется специальная ванна с горячим керосином, но как показывает практика, все заканчивается мойкой керосином под давлением. Когда ГБЦ – чистая, ее необходимо разобрать. Рассмотрим, последовательный процесс:

1. Демонтируем распределительные валы.

   Снимаем распределительные валы с головка

2. Снимаем коромысла.
3. Откручиваем отводящий патрубок. Для этого стоит воспользоваться ключом на 13.

   Открутив хомут снимаем отводящий патрубок

4. При помощи ключа на 21 проводим демонтаж датчика температуры.
5. Прижимаем клапана при помощи специального приспособления и проводим рассухаривание.

   Рассухариваем клапанов головки блока

6. Снимаем маслосъемные колпачки.

   Проводим демонтаж маслосъемных колпачков при помощи отвертки или специнструменты

7. Теперь можно демонтировать тарелки, шайбы, внутреннюю и наружную пружину.
8. Когда все снято, проводим демонтаж клапанов.Если клапан не поддается, то по нему необходимо несколько раз ударить молоткомВынимаем клапана с головки
9. Теперь, когда ГБЦ свободная, необходимо провести мойку после разборки.
10. Снимаем стопорные кольца с верхних кромок.
11. При помощи молотка и специальной насадки, очень аккуратно, выбиваем втулку с головки. Стоит быть предельно осторожными, чтобы не повредить посадочные места или поверхность ГБЦ.

    Выбиваем втулку клапана молотком

Этот способ подходит только тогда, когда будут устанавливаться вместо старых втулок металлические или латунные.

Установка металлических втулок клапана

Теперь, втулки необходимо подогнать под клапан и посадочное место. Конечно, для этого понадобится токарный станок.

Прежде, чем провести расточку изделий, клапана шлифуются и промеряются, а посадочные места диагностируются на наличие эллипсов и царапин.

После проведенных замеров на токарном станке втулки протачиваются, как внутренняя поверхность под клапан, так и наружная – под посадочное место.

Установка втулок проводится методом запрессовки. Она надевается на специальный инструмент и по немного забивается в посадочное место. Конечно, некоторые автомобилисты их устанавливают при помощи молотка и набойник круглой формы с наковальней поверхностью. Когда направляющая втулка села на посадочное место проводится монтаж стопорного кольца и сборка головки.

Когда все собрано, можно установить на место ГБЦ и подключить ее к всей системе.

Установка бронзовых направляющих втулок

Установка направляющих бронзовых втулок отличается от стандартной процедуры. Здесь, не требуется демонтаж направляющих втулок. Итак, рассмотрим, пошаговый процесс установки бронзовых деталей на стандартные изделия:

1. При помощи ручной шарошки, направляющие втулки рассверливаются. Как правило, убирается -0,15-0,2 мм с внутренней поверхности.

   Притирка клапана головки блока цилиндров при помощи дрели со специальной насадкой

2. Далее, специальным инструментом поверхность полируется. За границей бы использовали установку типа вертикального полировочного аппарата производства Dehoch, но на просторах СНГ это делают дрелью и специальной наждачной насадкой, подобранную по диаметру втулки.
3. Теперь, при помощи специального установочного инструмента можно провести монтаж бронзовых направляющих втулок вовнутрь стандартных.

   Специальный инструмент для установки бронзовых гильз K-line в направляющее втулки

4. Когда все закончено, можно установить клапана и притереть их к новым направляющим.
5. Теперь, можно провести сборку и установку ГБЦ.

Конечно, не всегда имеется возможность установить бронзовые втулки. Невозможно совершить данный процесс, когда выработка по внутреннему диаметру превысила показатель -0,25 мм. Но, с другой стороны, ресурс этих изделий будет выше.

Причины выхода из строя

Причин выхода со строя направляющих втулок мало, поэтому рассмотрим каждую по отдельности:

• Износ или выработка внутренней поверхности. В процессе эксплуатации наружная часть клапана трется о внутреннюю часть направляющей втулки, при этом хоть и присутствует смазка, но выработка все равно идет. Для мотора 2112 ресурс этих изделий составляет 200 000 км согласно сервисным мануалам завода изготовителя.
• Нередко, замене направляющих втулок способствуют гнутые клапана. Зачастую на внутренней поверхности появляются задиры, но деформация втулки или ее разлом тоже встречаются.
• Недостаточная смазка или малый уровень масла также сказывается на внутренней поверхности втулки, где образуется большая выработка и клапан начинает болтаться.

Выбор направляющих втулок

Существует несколько производителей, кроме АвтоВАЗ, которые производят направляющие втулки на ВАЗ-2112. Обычно в комплекте идут отдельно изделия для впускных и выпускных клапанов, но их классифицируют комплектами. Итак, рассмотрим, какие направляющие втулки можно приобрести на автомобильном рынке запасных частей:

1. 2108-1007032/33 – это стандартный набор металлических направляющих втулок производства АвтоВАЗ. Стоимость комплекта составляет 1300 рублей.

   Направляющее втулки производства АвтоВАЗ

2. 2108-1007037/38 – это набор бронзовых направляющих втулок клапанов со стопорными кольцами производства ДМЗ или АвтоТех. Стоимость колеблется от 1200 до 2000 рублей.

   Бронзовые направляющие втулки производства ДМЗ

3. K-Line Bronze Bullet (KL1608NX) – бронзовая гильза для ремонта направляющих втулок клапанов. Цена одного такого изделия составляет 75-100 рублей.Технические характеристики гильз K-line для установки в направляющую втулкуРемонтная направляющая втулка клапана производства K-line

Видео о замене и снятии прокладки ГБЦ

Выводы

Замена направляющих втулок клапанов на 16-клапанном ВАЗ-2112 дело довольно тяжелое и непростое, поэтому рекомендуется для проведения этой операции обратиться в автосервис. Конечно, особое внимание следует обратить на качество изделий. Как показывает практика, попадаются втулки с деформациями и заводскими браками.