Замена направляющих втулок клапанов

Как определить износ

Работает стержень во втулке постоянно, поэтому внутри происходит чрезмерный износ элементов. Особенно заметен он будет при внушительном пробеге машины. Кроме того, если вы будете использовать смазку низкого качества, это ускорит выработку втулок. Необходимо перед проведением замены определить, насколько сильно изношены элементы.

Использовать можно один из этих методов:

Нутрометр и микрометр. Эти инструменты позволяют измерить на втулках минимальное значение диаметра. Также необходимо измерить максимальное значение диаметра зоны хода стержня клапана. Разность между величинами и будет являться зазором

Обратите внимание на то, что износ стержня конусный и бочкообразный. А также у втулки с высотой изменяется диаметр

Прежде чем проводить замеры, необходимо полностью очистить поверхность от грязи и пыли. При помощи индикатора часового типа на стойке. В том случае, если зазор больше, нежели необходимо, нужно взять новый клапан и повторить замеры. Если даже при установке нового клапана зазор слишком большой, необходимо поставить новые направляющие.

Способы выпрессовки и запрессовки втулок клапанов ГБЦ

Способ 1
. Самый распространенный, простой и неправильный метод — выбивание втулок с помощью молотка, зубила. Извлечение подобным способом втулок приводит к порче посадочного места в ГБЦ. Такой подход к ремонту чаще наблюдается у мастеров — самоучек.

Способ 2
. Использование специализированной латунной оправки вместо зубила почти полностью исключает риск повреждений газораспределительного механизма, но не даёт полной гарантии качества. Оправка должна быть расположена со стороны седла на направляющую втулку, которую в дальнейшем выбивают молотком.

Способ 3
. Применение специального съемника — это процесс, наиболее оптимальный при изъятии втулок. Правильный демонтаж и монтаж втулок. Основной проблемой при демонтажных работах втулок является снятие слоя металлической поверхности посадочного места. Для наилучшей выпрессовки необходимо нагреть головку блока до девяноста градусов. Перед монтажными работами новых направляющих будет правильнее выдержать их в масле в течение 5-8 минут для пропитки. Головка блока нагревается, а сами втулки охлаждаются с помощью жидкого азота или низких температур морозильной камеры.

Обмер места для запрессовки

Перед началом установки втулки в ГБЦ, производят точное измерение натяга, и ориентируясь на их показатели запрессовывают новую деталь.

Замер натяга состоит из нескольких циклов. Вначале измеряют точный диаметр гнезда,применяя нутрометр. Размер направляющей втулки мерят микрометром. Необходимо придерживаться допустимых показателей натяга, составляющих 0,32 – 0,51 мм. При прослабленном натяге диаметр посадочного места следует увеличить. Это необходимо для того, чтобы установить втулку более крупного ремонтного размера. Все необходимые работы производятся на профессиональных сверлильных либо фрезерных станках.

Так как обработанные стенки внутренней поверхности гнезда имеют более жёсткую шероховатую поверхность, размер натяга ремонтной втулки необходимо несколько увеличить.

В процессе запрессовки ГБЦ нагревают, а втулку -наоборот охлаждают. Без применения процесса термообработки могут возникнуть отрицательные дефекты, ухудшающие работу агрегата

Это особо важно, если ГБЦ изготовлена из дюралюминиевого сплава, который значительно деформируется во время усиленного натяга

В результате этого отсутствует плотность посадки направляющей втулки во время сборки и при нагревании мотора, а сам клапан быстро изнашивается. Результатом этого является возникающая необходимость повторного ремонта автомобиля.

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.

Главная →

Устройство → Двигатель → Цилиндры →

Определение износа

Характер работы пары «клапанный стержень — втулка» обуславливает повышенный износ внутренней поверхности последней. Заметен он становится при длительном пробеге автомобиля (около 150 тыс. км.). В то же время использование масел низкого качества может существенно ускорить выработку ресурса втулок. Поэтому всегда перед их заменой желательно определить степень износа. Для этого есть два метода:

• С использованием микрометра в паре с нутромером. С помощью этих инструментов у втулки измеряется минимальное значение внутреннего диаметра, а также максимальный диаметр зоны хода клапанного стержня. Разность между полученными диаметрами и даст нам ширину искомого зазора. При проведении измерений не нужно забывать о конусном и бочкообразном характере износа стержня, а также о том, что с высотой у втулки меняется диаметр. Все поверхности перед началом замеров необходимо хорошо очистить от пыли и грязи.

Набор из Нутромера и микрометра для определения износа втулок

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

Как самому заменить направляющие втулки с помощью оправки

Шаг 1. Выпрессовка втулок клапанов

Непосредственно перед разборкой втулок производится подготовка газораспределительного узла. Оправка для процесса выпрессовки имеет форму ступеней. Ступень крайне необходима, чтобы исключить процесс повреждения посадочного гнезда в ГБЦ. За счет небольшого диаметра оправка входит во втулку на 3-3,5 см. Расширение диаметра позволяет спокойно пройти сквозь гнездо в головку блока цилиндра.

Небольшой диаметр оправки позволяет ей войти во втулку на 3-3,5 см с зазором. Наибольший размер диаметра позволяет намного легче продвинуться через гнездо в ГБЦ. Стоит напомнить, что втулки из бронзы с легкостью демонтируются из головки по причине относительно слабого натяга при установочном процессе.

Сложнее обстоит дело с выпрессовкой втулки из чугуна и металлокерамики. В этом случае нужно заранее нагреть ГБЦ в термопечи до 130-135 градусов Цельсия. Нагрев можно производить и в емкости с горячей вводов, нагретой приблизительно до 100 градусов. Это процедура позволяет ослабить натяг. В некоторых случаях запрессованную втулку высверливают, но велик риск порчи стенок посадочного гнезда.

Несколько рекомендаций:

1. Работа производится только на стационарном сверлильном станке.
2. Диаметр сверла должен быть меньше посадочного гнезда примерно на один миллиметр.
3. Втулка высверливается аккуратно, не до самого конца.

Шаг 2. Замер посадочного места

Перед установкой втулки в головку блока цилиндров необходимо произвести замеры натяга. Только после этого можно производить запрессовку новой детали.

Замер натяга подразумевает:

1. Замер диаметра самого гнезда нутрометром.
2. Замер направляющей втулки микрометром. Допустимый показатель натяга при запрессовки – 0.032 – 0.051 мм. При ослабленном натяге из-за гнезда следует увеличить диаметр посадочного гнезда, в которое затем следует запрессовать ремонтную втулку большего размера. Данный вид работ производится только на стационарных станках: фрезерных или сверлильных. Размер натяга заменяемой втулки необходимо увеличить по причине более жесткого и шероховатого материала поверхности обработанных стенок. Для запрессовки головку блока нагревают, а саму втулку подвергают охлаждению. Без нагревания ГБЦ процесс считается неправильным. Особенно это относится к ГБЦ, изготовленной из алюминиевого сплава. Сам материал легко деформируется при сильном натяге. Результат – нет плотной посадки направляющей втулки клапана при сборке и нагревании двигателя, сам клапан начинает портиться от перегревания. Такой вид неисправности со временем прогрессирует. Может потребоваться ещё один разбор двигателя для осуществления ремонтных работ.

Шаг 3. Установка направляющих втулок клапанов

Запрессовку втулок производят с помощью оправки, описанной выше, нанесением точных ударов молотком. Необходимо помнить, что имеющийся на вновь поставленной втулке опорный поясок не должен страдать при запрессовке оправкой. В противном случае может произойти поломка или деформация втулки.

Шаг 4. Калибровка отверстий

Для финальной калибровки отверстий понадобятся развертки определенного размера. Профессионалы чаще всего применяют алмазные развертки, а не стальные. Инструмент из этого материала считается более долговечным и значительно точнее производит калибровку отверстий.

Параметры зазоров, которые рекомендуют специалисты:

1. Стержни впускных клапанов должны иметь размер меньше выпускных (0,022-0,055 мм).
2. Выпускные клапана подвергаются более сильному нагреванию при работе двигателя внутреннего сгорания (0,029 – 0,062 мм). Не стоит также стремиться к минимально допустимому размеру зазоров, так как это может привести к заклиниванию клапанов.

Зазор между клапаном и направляющей втулкой

Замена ремня ГРМ ВАЗ 2110 8 клапанов

Покупая новые втулки, побеспокойтесь обзавестись микрометром

Теперь о самом главном — о размерах. Стандартная, заводская втулка имеет диаметр посадки 14,04-14,058 мм. Естественно, что для определения этого размера потребуется микрометр. Диаметр штока стандартного клапана — 7,985-8,0 мм. Посадочные размеры втулок клапанов, которые продаются в магазинах, а тем более на рынке, могут сильно отличаться от номинальных, поскольку такое понятие, как «ремонтные втулки» знакомо далеко не всем продавцам, да и не все производители придерживаются номиналов. Поэтому подбирать втулки нужно только с микрометром и только в комплекте с тем клапаном, с которым втулка будет работать в паре. В идеале, новая втулка должна быть на 0,05 мм больше старой. Допускается увеличение размера на 0,07 мм, но не больше, поскольку направляющая попросту не войдет в тело головки блока и при запрессовке расколется. Что касается отверстия под клапан, то в идеале его шток не должен вообще входить в новую втулку, или же входить с сильным натягом, потому что после запрессовки втулка будет обрабатываться разверткой. Проверка этих параметров при покупке втулок обязательна.

Как меняются направляющие клапанов. Оправка для запрессовки направляющих втулок клапанов

В ходе ремонта ГБЦ мне потребовалось заменить направляющие втулки клапанов. Ударные методы ремонта я не приемлю, поэтому решено было сделать винтовой выпрессовыватель «как у Травникова» , упростив конструкцию и адаптировав ее под свои задачи.

Тут есть нюанс — заводская технология замены направляек на моем моторе предусматривает извлечение и запрессовывание втулок в одну сторону, сверху вниз (в сторону камеры сгорания). Это несколько упрощает конструкцию приспособления, поскольку позволяет менять только сменные упоры, передающие усилие на втулку, а весь бутерброд в КС оставлять как есть. В то же время на самих направляющих втулках отсутствуют буртики либо стопоры, ограничивающие глубину запрессовывания, т.о. этот момент должен быть обеспечен инструментально в процессе работы.

Приняв во внимание эти особенности я изготовил такой вот нехитрый суповой набор:

Основа всего прибора — болт М14 с гайкой. Класс прочности подножный 8.8, на поверку его более чем достаточно для нормальной работы устройства. Метиз потребуется слегка доработать, выполнив в его торце глухое резьбовое отверстие М6 глубиной 10мм.

Шайба и гайка опять же подножные из ближайшего магазина крепежа, упорный подшипник с внутренним диаметром 15мм какой первый попался в Автоштампе, все остальные детали, кроме направляющей втулки из 12Х18Н10Т. Направляющая втулка с конусами нужна для центровки приспособления по седлу клапана, посему сделана из алюминия для исключения повреждения седла. Кроме того изготовление ее из мягкого металла позволяет закрыть глаза на неточность угла 45 градусов, этот момент перестает играть какую либо роль в работе устройства.

Неочевидные, но очень важные моменты: сменные ввертыши необходимы для правильного распределения усилия на втулку клапана при работе — маленькая используется при выпрессовывании, большая используется при запрессовывании и одновременно является кондуктором, обеспечивающим необходимую глубину установки втулок.

Порядок сборки устройства:

Усилия при выпрессовывании весьма небольшие, максимум усилия достигается при страгивании втулки с места, далее же все проходит без видимого напряжения. Я снял на видео работу девайса, но никак не выковырну его из старенького Айфона, так что придется подождать:) любуемся:

Ну и фотодоказательства работоспособности приспособления:

Процесс запрессовывания ничем не отличается от процесса выпрессовывания, кроме использования другого ввертыша. Запрессовывать нужно до упора торца ввертыша в посадочное место нижней тарелки пружины на ГБЦ.

Засим доклад окончен, любите свои моторы друзья! Пока!

Зачастую ремонтом автомобилей занимаются сами владельцы, приспосабливая для этого частные гаражные помещения. Особенно это касается отечественных марок машин, конструкция которых предусматривает ремонт основных узлов и механизмов. Не являются исключением ремонтные работы ответственных узлов двигателя.

Ремонт головки блока цилиндров часто подразумевает замену направляющих втулок клапанов газораспределительного механизма, который отвечает за своевременную подачу воздуха и топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя внутреннего сгорания.

Признаки, указывающие на осмотр и необходимость замены направляющих втулок:

• прослушивается посторонний стук в двигателе;
• повышается расход масла;
• наблюдается поперечный люфт клапана во втулке.

Часто понятия «выпрессовка

» и «запрессовка » деталей ассоциируют с термином «демонтаж » и «монтаж ». Это не совсем правильно, так как демонтажные или монтажные работы больше относятся к свободно посаженным деталям, а вот выпрессовка или запрессовка — к деталям, установленным с натягом. Это более трудоемкий процесс.

Для процесса запрессовки и выпрессовки применяют разные по своей конструкции виды прессов: гидравлические, верстачные реечные, верстачные винтовые. У каждого пресса имеются свои функциональные возможности. Верстачные реечные и верстачные винтовые уместно применять для выпрессовки небольших деталей: втулок, пальцев, шпилек и т.д. Гидравлические прессы уместны при выполнении работ с большими деталями. Замена втулки клапанов. Для установления новых деталей требуется подготовить каждое гнездо — выпрессовать старые элементы.

Завершающий этап работы

В случае ручной обработки клапанов, их поверхность получается недостаточно ровной и требует проведения притирки. Для этого необходимо иметь притирочную пасту, заменяющую мелкую наждачную шкурку. Паста бывает двух видов- крупнозернистая и мелкозернистая, которую применяют при окончательной чистовой фазе притирки. Она наносится на сёдла и клапанные кромки. Операцию производят с помощью дрелей, отвёрток либо специальных притирочных инструментов. О завершении процесса тщательно убирают оставшуюся пасту и мелкие металлические частицы бумажной салфеткой.

Для того, чтобы убедится в качестве проведённой работы следует внимательно рассмотреть обработанную поверхность. Если вы увидите на ней блестящую масляную дорожку шириной 2-3 миллиметра, значит работа выполнена успешно, и можно приступать к сборке автомобиля

Способы выпрессовки и запрессовки втулок клапанов ГБЦ

Способ 1
. Самый распространенный, простой и неправильный метод — выбивание втулок с помощью молотка, зубила. Извлечение подобным способом втулок приводит к порче посадочного места в ГБЦ. Такой подход к ремонту чаще наблюдается у мастеров — самоучек.

Способ 2
. Использование специализированной латунной оправки вместо зубила почти полностью исключает риск повреждений газораспределительного механизма, но не даёт полной гарантии качества. Оправка должна быть расположена со стороны седла на направляющую втулку, которую в дальнейшем выбивают молотком.

Способ 3
. Применение специального съемника — это процесс, наиболее оптимальный при изъятии втулок. Правильный демонтаж и монтаж втулок. Основной проблемой при демонтажных работах втулок является снятие слоя металлической поверхности посадочного места. Для наилучшей выпрессовки необходимо нагреть головку блока до девяноста градусов. Перед монтажными работами новых направляющих будет правильнее выдержать их в масле в течение 5-8 минут для пропитки. Головка блока нагревается, а сами втулки охлаждаются с помощью жидкого азота или низких температур морозильной камеры.

Причины поломки деталей и их последствия

Характерная особенность направляющих элементов заключается в том, что они не выходят из строя в один момент, а изнашиваются постепенно. Срок «жизни» деталей на авто бюджетной категории составляет от 180 до 300 тыс. км, а на более дорогих иномарках может достигать 1 млн км. На процесс износа влияет несколько факторов, могущих его ускорить:

• качество применяемого моторного масла и своевременность его замены;
• температурный режим работы силового агрегата, чем чаще мотор перегревается, тем быстрее изнашиваются трущиеся поверхности;
• качество топлива и горючей смеси, чьи пары проникают в любые неплотности и вносят свою лепту в процесс медленного разрушения деталей.

Нагар на штоке разрушает втулку довольно быстро

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.

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.

Процесс замены

Как уже говорилось выше, для снятия и установки направляющих необходима специальная наставка. Рассмотрим, что она из себя представляет и как ей пользоваться.

1. Описание наставки

Оправка для снятия и установки направляющей состоит из двух частей. Первая часть представляет собой шток определенной длины, обработанный на токарном станке и имеющий в определенных местах разный диаметр. Самый большой диаметр штока занимает основную его длину и составляет 18 мм. За эту часть шток удерживается рукой, и она ограничивает проскакивание штока на другую сторону при снятии втулки, что предохранит поверхность головки блока от удара молотком. Диаметр второй части штока равен диаметру втулки. Длина этой части равняется глубине отверстия, в котором размещена втулка. Третья часть штока самая короткая — ее диаметр соответствует внутреннему диаметру штока клапана (диаметру внутренней поверхности направляющей). Ее предназначение заключается в том, чтобы при выбивании втулки направление штока строго соответствовало направлению втулки и не создавался перекос штока при ударе по нему молотком.

Вторая часть штока похожа на торцевую головку. Отличает ее от торцевой головки отсутствие внутри граней (цилиндрическое отверстие с диаметром и длиной, равной диаметру и длине верхней части направляющей). В верхней части головки имеется отверстие с диаметром, равным внутреннему диаметру втулки и внешнему размеру штока с рабочей стороны. Как видно из описания оправки, найти ей замену из подручных средств не так сложно. Для этого как минимум понадобится цилиндрический стержень удобной длины, диаметр которого с одной стороны равняется внешнему диаметру втулки. В качестве наставки можно использовать старый шток маслонасоса от ВАЗ, предварительно сточив шестерню.

Для установки направляющей на место используйте торцевую головку подходящего диаметра либо подходящую полую трубку. Далее в тексте будут использоваться термины «оправка», «шток», «головка», подразумевающие под собой как специальную оправку, так и подходящие подручные средства.

2. Процесс снятия изношенной направляющей и установка новой

Для снятия втулки переворачиваем ГБЦ рабочей частью вверх. Далее берем шток, вставляем в отверстие клапана и молотком аккуратно выпрессовываем.

В данном процессе важна точность удара. Если вы попадете молотком по поверхности головки блока, то это приведет к нарушению плоскости ГБЦ. Чтобы выбить втулку, удар должен быть сильным, а для этого лучше использовать тяжелый молоток. Чтобы установить новую втулку, разместите ГБЦ на поверхности в положении, в котором она размещается на двигателе. Затем возьмите новую втулку, смажьте внешнюю поверхность маслом и установите ее в нужное отверстие.

Далее наденьте на нее головку и вставьте шток. Аккуратно ударяя молотком по верху штока, запрессуйте направляющую втулкуна место

При установке обратите внимание, чтобы выбранные подручные средства не касались верха седла сальника (отмечен стрелочкой 1), так как при ударе седло деформируется или от него отколется кусок. Головка должна упираться в основание седла сальника (отмечено стрелочкой 2)

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

Ещё кое-что полезное для Вас: