Характерной особенностью автомобилей отечественного производства является то, что их ремонт и техническое обслуживание вполне можно осуществлять собственными силами. Главное, наличие необходимых знаний, инструкций и желание справиться с задачей собственными силами. Но всё же в случае замены направляющих втулок клапанов, которая имеет ряд своих специфических особенностей, провести её лучше на СТО. Однако немало автомобилистов неплохо справляются с этой задачей и в собственном гараже.
Для чего нужна направляющая втулка
Направляющую втулку вполне справедливо можно считать основным элементом, от которого зависит ресурс и правильная работа тандема «седло — клапанная тарелка». Материал, из которого изготовлена деталь и сама её конструкция в первую очередь нацелены на работу в условиях больших скоростях закреплённого в ней клапанного стержня, постоянных высокотемпературных нагрузок и практически полного отсутствия смазки в паре «клапан-втулка».
Причины и последствия деформации
Описанные условия приводят к тому, что в процессе работы мотора изнашиваются и направляющая втулка клапана, из-за чего со временем может нарушаться её соосность с клапанным стержнем. В дальнейшем деталь ещё больше разбивается и клапан начинает «гулять» и неплотно прилегать к своему седлу, а это, в свою очередь, приводит к разбитию фаски седла со временем. В качестве последствий можно получить прогар клапана и попасть на замену седла.
Внешний вид бронзовых направляющих втулок для моделей ВАЗ 2108–2109
Также из-за «гуляния» клапана в разбитой направляющей могут быстрее прийти в негодность маслосъёмные колпачки. Они просто не смогут удерживать масло при увеличившихся угловых смещениях клапанного стержня. Результатом будет попадание масла в двигатель, а если ещё учесть, что через разбитую втулку будет проходить масла больше обычного, то ситуация получается не из приятных. Увеличится нагар на клапанах и других деталях вокруг камеры сгорания, повысится уровень вредных выбросов выхлопных газов и можно получить преждевременно вышедший из строя каталитический нейтрализатор. И простой заменой маслосъёмных колпачков тут не обойтись, так как вскоре проблема снова вернётся.
Почему не стоит пренебрегать проверкой
В процессе ремонта двигателя его головке лучше уделить особое внимание. Нередко именно эта часть мотора виновна в том, что уровень компрессии в цилиндрах далёк от желаемого. Автомобилисты порой при ремонте ГБЦ ограничиваются только притиркой клапанов к их сёдлам, считая, что в цельнометаллических втулках особо изнашиваться особо-то нечему. В то же время проверить, насколько велик зазор между деталью и её клапаном будет совсем нелишним делом. Когда полученные цифры зазора выходят за рамки рекомендуемых автопроизводителем, то никакая притирка клапанов или замена маслосъёмных колпачков не уберегут от проблем в дальнейшем.
Материалы, используемые для изготовления втулок
Для изготовления втулок применяют материалы с хорошей износостойкостью и уровнем теплопроводности. Среди таких можно найти:
- специальные сплавы чугуна;
- бронзУ;
- латунь;
- металлокерамику.
По теплопроводности и себестоимости латунь наряду с бронзой находятся в лидерах, поэтому подавляющее большинство втулок изготовлено из сплавов этих металлов.
Нюансы, которые необходимо учитывать
Большинство втулок имеют специальный опорный буртик на наружной стороне, призванный обеспечить надлежащую фиксацию детали по вертикали в ГБЦ. Если же деталь гладкая, то установка осуществляется с использованием специальной оправки.
Для впускных клапанов направляющие втулки не должны выступать, дабы не увеличивать аэродинамическое сопротивление впускного канала. Втулки выпускных клапанов призваны по максимуму «прятать» стержень клапана для сохранности последнего от воздействия высоких температур и лучшего отвода тепла.
Внешний вид и расположение направляющей втулки клапана в ГБЦ
Точность изготовления втулок очень высока. Это необходимо для получения максимально выверенной соосности и наилучшего прилегания клапанной тарелки и седла при функционировании двигателя. Снаружи корпус детали, которую предстоит запрессовать в ГБЦ, должен быть максимально чисто обработан, на нём должны отсутствовать какие-либо царапины или риски. Этим обеспечивается оптимальный отвод тепла от этой хапчасти в головку блока.
Видео: обзор направляющих втулок клапанов для ВАЗ 2108–2109
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.
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 - 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
Какие нюансы нужно учитывать
Практически у всех втулок имеется специальный упорный буртик, который находится на внешней стороне. Позволяет он максимально точно зафиксировать элемент в вертикальной плоскости на головке блока цилиндров. В том случае, если втулка гладкая, то установку необходимо осуществлять при помощи оправки. Что касается клапанов впуска, то на них направляющие не должны выступать. Иначе увеличится их аэродинамическое сопротивление.
Втулки, устанавливаемые на клапанах выпуска, максимально прячут стержень для того, чтобы уберечь его от высокой температуры. Также это позволяет очень хорошо отводить тепло.
Замена направляющих втулок клапанов
Извлечение
- Здесь настоятельно рекомендуется перед процедурой разогреть головку блока цилиндров где-то до 100 градусов по Цельсию. Алюминий, из которого изготовлена ГБЦ, имеет больший коэффициент расширения, чем материал направляющей втулки. Вследствие нагревания натяг соединения втулка-ГБЦ существенно уменьшается и направляющие можно спокойно, без повреждения посадочного места, выпрессовать лёгкими ударами молотка или кувалды.
- Для извлечения применяют специальный инструмент-выколотку (оправку). Несмотря на свою узкоспециализированность и дороговизну, этот инструмент даёт возможность выпрессовки точно по оси направляющей втулки. Нередко опытные автомастера для подобных процедур обзаводятся пневмомолотками и специальными насадками-выколотками для них.
Инструмент для выпрессовки и запрессовки направляющих втулок - Бывает, что деталь не хочет выходить. В таких случаях её высверливают. И воспользоваться лучше станком для сверления. Взяв для работы обычную дрель, есть риск повредить посадочное гнездо и создать перекос. Полностью высверливать её, возможно, и не придётся. При тонких стенках её уже будет намного легче выбить.
- Внутренняя поверхность посадочного гнёзда после извлечения должна быть максимально гладкой и идеально чистой. Не должно быть никаких царапин, шероховатостей и прочих, даже малейших, дефектов. Для получения подобного результата его нужно дополнительно обработать после выпрессовки.
Видео по выпрессовке
Установка новых
- Перед тем как ставить новые запчасти, нужно определить значение фактического натяга. Для этого измеряется диаметр посадочного гнезда в ГБЦ и диаметр втулки. Разница между первым и вторым не должна превышать 0,03–0,05 мм.
- В случае если гнездо заметно больше, чем выбранная для него втулка, то следует поискать деталь диаметром побольше. Если же диаметр гнезда недостаточен, то можно воспользоваться услугами сверлильного станка для его увеличения.
- Перед процедурой запрессовки новых втулок головку блока цилиндров также необходимо нагреть. А вот новые запчасти вообще рекомендуют охладить в жидком азоте, что сильно уменьшит их внешний диаметр и позволит легче войти в расширенные от нагрева посадочные гнёзда, также снизит риск получения повреждений при запрессовке.
- Но так как не у всех в гараже найдётся жидкий азот, то можно предварительно поместить новые втулки в морозилку. Опять же при наличии последней в зоне доступности. Для простоты, можно взять в качестве необходимой разницу температур между ГБЦ и направляющей втулкой равной 150 градусам Цельсия. Ещё при запрессовке втулок рекомендуют смазывать трущиеся поверхности жидким машинным маслом, особенно если детали не нагревались/охлаждались.
- Сам процесс запрессовки проходит по тому же сценарию, что и выпрессовки. В качестве инструмента оправка и молоток (или пневмомолоток с насадкой). Далее, чередой последовательных ударов забиваем деталь в посадочное гнездо.
Видео по запрессовке
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
