Замена направляющих втулок клапанов: зачем нужны, последствия и причины поломки. руководство по самостоятельной замене втулок

Зазор между клапаном и направляющей втулкой

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.

Последняя стадия установки

Нередко клапана не входят в новые изделия. Это получается вследствии уменьшения их внутреннего диаметра после запрессовки. Для того, чтобы исправить сложившуюся ситуацию нужно применить развертки.

• Используются они по увеличению до того момента пока клапан не будет нормально входить в направляющую.
• Соответственно за размерами нужно следить после использования каждой развертки.
• Покупать развертки рекомендуется с алмазным напылением, так как обычные из стали очень быстро утрачивают свою работоспособность.

Своевременная замена позволяет сэкономить немалое количество времени и денежных средств.

Почему гильзы могут выйти из строя

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).

Это интересно: Утепление двигателя

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.

Как заменить клапанные втулки на ВАЗ 2106

• 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

• 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

• 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

• По окончании монтажа втулок их отверстия разворачиваются, причём их диаметр различается.

  Отверстия направляющих втулок ВАЗ 2106 разворачиваются после монтажа

Как определить износ?

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

Проверить степень износа можно двумя способами:

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

Впрочем, лучше всего при капитальном ремонте выполнить замену направляющих клапанов. Все равно для замеров нужно снимать ГБЦ. А это самое сложное в процедуре ремонта.

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.

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.

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.

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.

Есть несколько признаков, по которым легко понять, что в данной системе есть поломка и потребуются приспособления для замены направляющих втулок клапанов

Это очень важно для своевременного устранения проблемы

Кроме этого признака есть и другие, которые заметны визуально, вот что можно заметить:

• Появляется дым из выхлопной трубы отличающегося сизого цвета в следствие сгорания масла.
• Включенный двигатель при заводе выпускает очень много дыма.
• Электроды свечей зажигания приобретают напыление в виде нагораний светлого цвета.
• Подтекание масла, которое заметно на головке блока цилиндров.

Проблемы, которые может создать неисправный датчик распредвала

Работа распределительного вала заключается в управлении потреблением бензина и выбросом паров из выхлопной системы. На распределительном валу установлены компенсационные лопасти, которые управляют выпускными и впускными клапанами. Ремень привода газораспределительного механизма и цепь соединяют распределительный вал с коленчатым. Блок управления двигателем транспортного средства контролирует вращающееся положение распределительного вала с помощью компонента, называемого «датчиком положения распределительного вала». На основании информации, которую передаёт ДПРВ, блок управления двигателем определит, сколько топлива следует вводить в камеру сгорания. В вашем автомобиле есть много симптомов неисправного датчика распредвала.

Проблемы с зажиганием – смесь воздуха и топлива в двигателе внутреннего сгорания для зажигания требует искры. В некоторых транспортных средствах, если ДПРВ вышел из строя, искры не будет, что и является первым признаком неисправности ДПРВ. Если вы не можете создать искру, тогда вы не сможете завести двигатель. К сожалению, определить источник неисправности, тем более, если это ДПРВ, довольно сложно. Но не удивляйтесь, что это может оказаться именно он.

Уменьшение мощности – если в автомобиле с автоматической трансмиссией выйдет из строя ДПРВ, вы можете столкнуться с неисправностью блокировки коробки передач. Единственное, что вы сможете сделать, это заглушить двигатель, подождать несколько секунд и снова завести его. Это всего лишь временное решение, позволяющее быстро доставить свой автомобиль до ближайшего автомагазина. Если вы не замените ДПРВ, проблема с переключением передач вернётся обязательно.

Плохая работа двигателя – неисправный ДПРВ приведёт к неправильному впрыску топлива в камеру цилиндра. Поскольку двигатель зависит от правильной смеси воздуха и топлива, сразу возникнут неполадки в его работе. При нажатии на педаль газа ускорение авто будет значительно меньше. Вероятно, вы не сможете ехать быстрее, чем 50-70 км. в час. Более того – автомобиль может начать двигаться с рывками.

Низкая топливная эффективность – топливные форсунки будут направлять в камеру сгорания слишком много бензина, если у вас плохой ДПРВ. При этом значительно увеличивается расход топлива, что можно заметить уже после первых 50-ти км. Поломка устраняется заменой ДПРВ.

Процесс замены

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

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.

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:

Видео: Замена направляющих втулок клапанов.

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.

Некачественное масло

Некачественное масло особенно негативно сказывается на роликовых толкателях. Грязь попадает в подшипники, что ведет к их повреждениям. При этом повреждения роликового толкателя, в отличие от плоского толкателя (их повреждения можно заметить при обкатке), иногда проявляются через достаточно продолжительное время

Важно помнить, что и в случае с роликовыми толкателями необходимо соблюдать правила процедуры обкатки и следить за качеством масла

Масло для обкатки обеспечивает защиту клапанного механизма, уменьшается износ колец. Использование некачественного масла скорость износа замедлить не может. При этом продукты износа попадают в подшипники в роликах и выводят их из строя.

Качественное масло с антифризными присадками образует на поверхности деталей защитную пленку, что дает возможность выдерживать значительные нагрузки.

Как определить, что произошел износ направляющих втулок?

На всех автомобилях втулки представлены по-разному, но принцип работы у них один. От клапанов напрямую зависит, как эффективно будет проходить заполнение цилиндров маслом, или наоборот, освобождение их от продуктов сгорания. Клапаны открывают и закрывают просвет, в который поступает топливная смесь.

Если вы заметили, что масла стало расходоваться слишком много, то стоит первым делом обратить внимание на работу клапанов. Также характерный шум в области мотора, особенно около головок, будет свидетельствовать о проблеме. Поднимите капот, заведите двигатель и внимательно послушайте, как звучит «сердце» автомобиля

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

Поднимите капот, заведите двигатель и внимательно послушайте, как звучит «сердце» автомобиля

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

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

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

  Набор из Нутромера и микрометра для определения износа втулок

• С использованием индикатора часового типа со специальной стойкой (микрометрический нутромер или нутромер индикаторного типа). Если полученное значение зазора выходит за обозначенные в мануале пределы, то берётся новый клапан и повторяется процедура замеров. Если же и во втором случае зазор вышел за рамки допустимого, значит, запчасти идут под замену.

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

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

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

Проверить степень износа можно двумя способами:

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

На всех автомобилях втулки представлены по-разному, но принцип работы у них один. От клапанов напрямую зависит, как эффективно будет проходить заполнение цилиндров маслом, или наоборот, освобождение их от продуктов сгорания. Клапаны открывают и закрывают просвет, в который поступает топливная смесь.

Толкатели

Усилия от кулачков распределительного вала к клапану или штанге передают толкатели. Они же воспринимают и боковые уси­лия, возникающие при вращении кулачков распределительного вала. Толкатели подвергаются действию переменных нагрузок, имеющих динамический характер, следовательно, должны иметь износостойкие рабочие поверхности и малую массу. Для уменьше­ния массы толкатели выполняют пустотелыми.

В двигателях с нижним расположением клапанов применяются тарельчатые толкатели со сферической опорной поверхностью. Кулачок распределительного вала касается опор­ной части толкателя сбоку от оси стержня и имеет небольшую конусность. Благодаря такому устройству толкателя и кулачка тол­катель вращается во время вращения распределительного вала, что обеспечивает равномерный износ опорной поверхности. Для регу­лировки тепловых зазоров в стержень толкателяввернут регули­ровочный болт с контргайкой.

У двигателей с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительных валовтолкате­ли выполнены в виде пустотелого поршня, внутрь которого входит штанга. Нижний конец штанги смазывается маслом, стекающим по штанге. В толкателе имеется отверстие, через которое выте­кающее масло смазывает направ­ляющие втулки и кулачки рас­пределительного вала. Таких от­верстий может быть два. Торец толкателя, контактирующий с кулачком, наплавлен отбелен­ным чугуном, сами толкатели стальные. Для равномерного из­носа опорная часть толкателя делается сферической, а кулачок имеет конусность, что приводит к вращению толкателя во время работы двигателя.

Рычажные подвесные толкатели применяют на двигателях дизе­лей. В приливах толкателя установлена ось ролика, на которой в игольчатом подшипнике вращается ролик. Ролик при работе дви­гателя катится по поверхности кулачка распределительного вала. У этих толкателей трение скольжения заменено на трение каче­ния, что способствует уменьшению износа толкателя и поверхно­сти кулачка вала.

При верхнем расположении клапанов и распределительного вала (двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -1111 и -11113) толкате­лиимеют форму стакана, в перевернутом виде надетого на кла­пан. В наружном днище толкателя выполнено кольце­вое углубление для укладки ре­гулировочных шайб, подбором толщины которых регулируется тепловой зазормежду толкателем и кулачком распределительно­го вала.

На двигателях ЗМЗ-4061 и -4063 автомобилей «ГАЗель» и на двигателях автомобилей ВАЗ-2112 применены гидротолкатели. Эти двигатели имеют распределительные валы для впускных и выпуск­ных клапанов. Каждый цилиндр имеет по два впускных и два вы­пускных клапана. Над каждым клапаном располагаются гидротол­катели. Гидротолкатели стальные, выполнены в виде цилиндри­ческого стакана с плунжерной парой и шариковым обратным кла­паном. На наружной поверхности стакана имеются кольцевая ка­навка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магист­рали головки блока цилиндров. Наружная поверхность и торец толкателя нитроцементированы. Толкатели устанавливаются в от­верстиях головки блока цилиндров. Гидравлические толкатели ис­ключают необходимость регулировки зазора между толкателями и клапанами.

а—тарельчатый со сферической опорной поверх­ностью; б—цилиндрический (поршневой); в—рычажно-роликовый;1 — распределительный вал; 2—кулачок; 3—толкатель; 4— регулировочный болт; 5— контргайка; 6—штанга; 7—отверстие для слива масла; 8—пята; 9—ролик; 10—игольчатый под­шипник; 11 — ось ролика; 12—втулка; 13—вилка толкателя.

Механизм привода клапа­нов при верхнем расположении кла­панов и распределительного вала:

1— головка цилиндров; 2 — клапан; 3 — толкатель; 4 — корпус подшипников распределительного вала; 5 — распре­делительный вал; 6 — регулировочная шайба; 7 — маслоотражательный кол­пачок; А — зазор между кулачком и ре­гулировочной шайбой

1-корпус, 2-гидрокомпенсатор, 3-плунжер, 4-клапан гидрокомпенсатора, 5-пружина гидрокомпенсатора.

Во время работы двигателя масло под давлением из системы смазки поступает в корпус, отжимает клапан и заполняет гидрокомпенсатор и плунжер.

Когда двигатель не работает давления масла нет.

Плунжер может отойти от стержня клапана. Пружина компенсатора расправится, компенсатор прижмет к низу корпуса, а плунжер к стержню клапана, следовательно зазора нет. Тепловой зазор устанавливается между плунжером и днищем корпуса – автоматически. Первый раз применился в ЗМЗ-406.