Замена втулок клапанов на классике

Заменять направляющие втулки клапанов приходится довольно редко, хоть и постигает большинство владельцев автомобилей ВАЗ классического семейства.

Геометрия седла, клапана, втулок

Для начала о назначении этих самых втулок — они, исходя из названия, призваны ограничивать пространственное перемещение клапанов относительно ГБЦ, сводя его к возвратно-поступательному движению. Проще говоря — это втулки в которых перемещаются клапана.

Зачем же их заменяют? Вопрос правильный, но нужно смотреть в корень. Главным показателем к замене является износ втулки (соответственно увеличение внутреннего диаметра под стержень клапана) более чем на 0,15мм и его никак нельзя устранить заменой клапана на новый. Также вытекающим отсюда дефектом есть быстрый износ маслоотталкивающих колпачков (в народе — сальники клапанов), в более сложных случаях откровенно «шатающийся» клапан во втулке разрывает сальник. Соответственно через плохой сальник в цилиндр попадает масло, синий дым из выхлопной, лицо ужаса и дергающийся глаз у владельца… Также появляются шумы, как итог возникшего зазора. Но стоит заметить, что ресурс втулок клапанов приближаются к 300тис км. пробега и (как правило, возможно для вас это и не правило) при первом капремонте не заменяются.

Замена направляющих втулок естественно проводится на снятой ГБЦ, с извлеченными и рассухаренными клапанами.

Втулки для впускных и выпускных клапанов разные! Направляющие для впускных клапанов меньше по длине, внутри их присутствует смазывающая спиральная канавка до половины длинны втулки, это сделано для минимизации попадания масла во впускной коллектор. Направляющие втулки выпускных клапанов длине по размеру, внутри канавка проходит по всей длине втулки. Когда-то читал, что не плохо себя показывают втулки изготовленные из бронзы.

Для замены направляющих втулок клапанов вам понадобится следующий инструмент:

• Молоток
• Оправка для выпресовки и запресовки самих втулок (на фото ниже)
• Развертки на 8.022 и 8.028

Оправка для замены направляющих втулок клапанов

Начинать замену нужно с выпресовки старой втулки, сделать это довольно легко, необходимо взять оправку в левую руку, молоток в правую и выбить старую втулку. Так следует поступить со всеми втулками. Если вам не удастся изготовить или купить такую оправку, то можно использовать любой стержень подходящего диаметра, но это весьма не желательно!, легче отдать мастеру.

При запресовке новых направляющих втулок, необходимо проявить смекалку, а собственно ГБЦ разогреть до температуры около 100 градусов, а втулки предварительно положить на сутки-двое в морозилку. Это позволит, говоря просто, максимально расширить посадочное отверстие и максимально сузить направляющую втулку. Также не забываем, что перед запресовкой на втулки необходимо одеть стопорные кольца.

Спасибо за подписку!

Казалось бы и все? Да почти, осталась самая ответственная часть — вставляем клапана, а они не влазят? Все дело в том, что при запресовке втулок, они могут несколько изменять свой внутренний диаметр, тут нам пригодятся развертки.

Про развертки необходимо заметить отдельно, так как довольно часто встречал выражения, что развертка 8.028 (для выпускного клапана) возможно несколько большая. Дело в том, что замена направляющих втулок клапанов в большинстве случаев подразумевает и зенковку клапанного седла, ведь новая втулка может дать небольшое отклонение, вследствие чего добиться герметичности будет очень тяжело. Так вот в процессе притирания, особенно если это делать дрелью, стержень клапана имеет свойство растирать внутренний диаметр втулки и в конце процесса притирки (а он может быть и не очень скорым) получается, что клапан болтается в новой направляющей втулке. Что бы избежать этого, советуют сначала пробрать отверстие меньшей разверткой — 8.022, и если стержень клапана влазит, то притирать с таким отверстием. В конце процесса клапан должен перемещаться во втулке легко и непринужденно:), вместе с этим не болтаться в стороны (помним про 0.15мм).

Надеюсь информация будет вам полезна, если возникнут вопросы, то я отвечу на них в комментариях. В следующих постах рассмотрим притирку клапанов на классике.

Источник

Замена направляющих втулок клапанов на автомобилях ВАЗ

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

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

Замена направляющих втулок клапанов

Извлечение

1. Здесь настоятельно рекомендуется перед процедурой разогреть головку блока цилиндров где-то до 100 градусов по Цельсию. Алюминий, из которого изготовлена ГБЦ, имеет больший коэффициент расширения, чем материал направляющей втулки. Вследствие нагревания натяг соединения втулка-ГБЦ существенно уменьшается и направляющие можно спокойно, без повреждения посадочного места, выпрессовать лёгкими ударами молотка или кувалды.
2. Для извлечения применяют специальный инструмент-выколотку (оправку). Несмотря на свою узкоспециализированность и дороговизну, этот инструмент даёт возможность выпрессовки точно по оси направляющей втулки. Нередко опытные автомастера для подобных процедур обзаводятся пневмомолотками и специальными насадками-выколотками для них.

Инструмент для выпрессовки и запрессовки направляющих втулок

Видео по выпрессовке

Установка новых

1. Перед тем как ставить новые запчасти, нужно определить значение фактического натяга. Для этого измеряется диаметр посадочного гнезда в ГБЦ и диаметр втулки. Разница между первым и вторым не должна превышать 0,03–0,05 мм.
2. В случае если гнездо заметно больше, чем выбранная для него втулка, то следует поискать деталь диаметром побольше. Если же диаметр гнезда недостаточен, то можно воспользоваться услугами сверлильного станка для его увеличения.
3. Перед процедурой запрессовки новых втулок головку блока цилиндров также необходимо нагреть. А вот новые запчасти вообще рекомендуют охладить в жидком азоте, что сильно уменьшит их внешний диаметр и позволит легче войти в расширенные от нагрева посадочные гнёзда, также снизит риск получения повреждений при запрессовке.
4. Но так как не у всех в гараже найдётся жидкий азот, то можно предварительно поместить новые втулки в морозилку. Опять же при наличии последней в зоне доступности. Для простоты, можно взять в качестве необходимой разницу температур между ГБЦ и направляющей втулкой равной 150 градусам Цельсия. Ещё при запрессовке втулок рекомендуют смазывать трущиеся поверхности жидким машинным маслом, особенно если детали не нагревались/охлаждались.
5. Сам процесс запрессовки проходит по тому же сценарию, что и выпрессовки. В качестве инструмента оправка и молоток (или пневмомолоток с насадкой). Далее, чередой последовательных ударов забиваем деталь в посадочное гнездо.

Видео по запрессовке

Финальная стадия — развёртки

Бывает так, что при установке клапанов они не входят в новые втулки. Это вызвано тем, что при запрессовке направляющие могут немного изменить свой внутренний диаметр. Здесь на помощь приходят развёртки, которыми наша запчасть растачивается до нужного диаметра. Применяем последовательно одну за другой по нарастающей. Параллельно снимаются замеры после каждого использования. Развёртки лучше брать сразу алмазные, так как стальные значительно быстрее приходят в негодность.

Развёртка направляющих втулок 8,022 мм

Как говорилось в самом начале, направляющие втулки клапанов, несмотря на их внешнюю кажущуюся простоту, являются одними из базисных элементов газораспределительного механизма. Понимание этого момента, а также возможных последствий в случае неисправности позволит сохранить немало нервов, времени и денежных средств.

Источник

Назначение, регулировка, ремонт и замена клапанов двигателя ВАЗ 2101 своими руками

ВАЗ 2101 — первая модель, выпущенная Волжским автомобильным заводом в начале 1970 года. За основу при её разработке был взят хорошо зарекомендовавший себя в Европе Fiat 124. Первые ВАЗ 2101 были укомплектованы карбюраторными двигателями объёмом 1.2 и 1.3 л, клапанный механизм которых периодически нуждался в регулировке.

Назначение и устройство клапанного механизма ВАЗ 2101

Работа двигателя внутреннего сгорания невозможна без механизма газораспределения (ГРМ), который обеспечивает своевременное заполнение цилиндров топливно-воздушной смесью и выводит продукты её сгорания. Для этого в каждом цилиндре имеется по два клапана, первый из которых предназначен для впуска смеси, а второй — для выпуска отработанных газов. Управляются клапаны с помощью кулачков распредвала.

Распредвал приводится в движение коленчатым валом через цепной или ремённый привод. Тем самым в поршневой системе обеспечивается распределённый во времени впуск и выпуск газов с соблюдением последовательности фаз газораспределения. Закруглённые наконечники кулачков распредвала надавливают на коромысла (рычаги, рокеры), которые, в свою очередь, приводят в действие клапанный механизм. Каждым клапаном управляет свой кулачок, открывая и закрывая его в строгом соответствии с фазами газораспределения. Закрываются клапаны с помощью пружин.

Клапан состоит из стержня (штока, шейки) и шляпки с плоской поверхностью (тарелки, головки), закрывающей камеру сгорания. Стержень перемещается по направляющей его движение втулке. Весь ГРМ смазывается моторным маслом. Для предотвращения попадания смазки в камеры сгорания предусмотрены маслосъёмные колпачки.

Каждая фаза газораспределения должна строго соответствовать положению поршней в цилиндрах. Поэтому коленчатый и распределительный валы жёстко связаны через привод, причём первый вал вращается ровно в два раза быстрее второго. Полный рабочий цикл двигателя состоит из четырёх фаз (тактов):

1. Впуск. Двигаясь в цилиндре вниз, поршень создаёт над собой разрежение. Параллельно с этим открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь (ТВС) поступает под низким давлением в камеру сгорания. При достижении поршнем нижней мёртвой точки (НМТ) впускной клапан начинает закрываться. В течение этого такта коленвал поворачивается на 180°.
2. Сжатие. Достигнув НМТ, поршень меняет направление движения. Поднимаясь, он сжимает ТВС и создаёт в цилиндре высокое давление (8.5–11 атм в бензиновых и 15–16 атм в дизельных двигателях). При этом впускающий и выпускающий клапаны закрыты. В итоге поршень достигает верхней мёртвой точки (ВМТ). За два такта коленчатый вал произвёл один оборот, то есть поворнулся на 360°.
3. Рабочий ход. От искры происходит воспламенение ТВС, и под давлением образовавшегося газа поршень направляется к НМТ. На этой фазе клапаны тоже закрыты. С начала рабочего цикла коленвал повернулся на 540°.
4. Выпуск. Пройдя НМТ, поршень начинает движение вверх, сжимая газообразные продукты сгорания ТВС. При этом открывается выпускной клапан, и под давлением поршня газы удаляются из камеры сгорания. За четыре такта коленчатый вал совершил два оборота (повернулся на 720°).

Передаточное число между коленвалом и распредвалом — 2:1. Поэтому за рабочий цикл распределительный вал делает один полный оборот.

ГРМ современных двигателей различаются по следующим параметрам:

• верхнему или нижнему расположению газораспределительного вала;
• количеству распределительных валов — один (SOHC) или два (DOHC) вала;
• количеству клапанов в одном цилиндре (от 2 до 5);
• типу привода от коленвала к распредвалу (зубчато-ремённый, цепной или шестерёнчатый).

Первый карбюраторный двигатель моделей ВАЗ, выпускаемых с 1970 по 1980 год, имеет четыре цилиндра общим объёмом 1.2 л, мощность 60 л. с. и представляет собой классический рядный четырёхтактный силовой агрегат. Его клапанный механизм состоит из восьми клапанов (по два на каждый цилиндр). Неприхотливость и надёжность в работе позволяет ему использовать бензин Аи-76.

Видео: работа газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм ВАЗ 2101

Газораспределительный механизм ВАЗ 2101 приводится в движение коленчатым валом, а за работу клапанов отвечает распределительный вал.

Вращательный момент от коленчатого вала двигателя (1) через ведущую звёздочку (2), цепь (3) и ведомую звёздочку (6) передаётся распределительному валу (7), расположенному в головке блока цилиндров (ГБЦ). Кулачки распредвала периодически воздействуют на рычаги привода или рокеры (8), приводя в движение клапаны (9). Тепловые зазоры клапанов устанавливаются регулировочными болтами (11), находящимися во втулках (10). Надёжная работа цепного привода обеспечивается втулкой (4) и регулировочным узлом (5), натяжного устройства, а также успокоителем (12).

Рабочие такты в цилиндрах двигателя ВАЗ 2101 имеют определённую последовательность.

Основные неисправности ГРМ ВАЗ 2101

Согласно статистике, каждая пятая неисправность двигателя происходит в газораспределительном механизме. Порой различные неисправности имеют похожие симптомы, поэтому на диагностику и ремонт тратится много времени. Выделяют следующие наиболее распространённые причины неисправности ГРМ.

1. Неправильно выставленный тепловой зазор между рокерами (рычагами, коромыслами) и кулачками распредвала. Это приводит к неполному открытию или закрытию клапанов. В процессе работы клапанный механизм нагревается, металл расширяется, и происходит удлинение клапанных стержней. Если тепловой зазор выставлен неправильно, двигатель будет с трудом запускаться и начнёт терять мощность, появятся хлопки из глушителя и стук в районе мотора. Устраняется эта неисправность корректировкой зазора или заменой клапанов и распредвала в случае их износа.
2. Износ маслосъёмных колпачков, клапанных штоков или направляющих втулок. Следствием этого станет увеличение расхода моторного масла и появление дыма из выхлопной трубы во время холостого хода или перегазовок. Неисправность устраняется заменой колпачков, клапанов и ремонтом ГБЦ.
3. Выход из строя привода распредвала в результате ослабления или обрыва цепи, поломки натяжного устройства или цепного успокоителя, износа звёздочек. В результате нарушатся фазы газораспределения, клапаны зависнут, а двигатель заглохнет. Потребуется его капитальный ремонт с заменой всех вышедших из строя деталей.

После устранения любой из неисправностей двигателя ВАЗ 2101 обязательно потребуется регулировка зазора между рокерами и кулачками распределительного вала.

Видео: влияние тепловой зазора клапанов на работу ГРМ

Демонтаж и ремонт головки блока цилиндров ВАЗ 2101

Для замены клапанных механизмов и направляющих втулок потребуется демонтировать ГБЦ. Операция эта — довольно трудоёмкая и кропотливая, требующая определённых слесарных навыков. Для её выполнения потребуются следующие инструменты:

• набор гаечных ключей (обязательно наличие головок на 8, 10, 13, 17, 19);
• шлицевые и крестообразные отвёртки;
• плоскогубцы;
• оправки для выпрессовывания и запрессовывания направляющих втулок;
• приспособление А.60311/R для извлечения клапанных пружин (рассухариватель);
• съёмник и оправка для маслоотражательных колпачков;
• динамометрический ключ.

Перед началом демонтажа ГБЦ необходимо:

1. Слить антифриз из системы охлаждения двигателя.
2. Снять воздушный фильтр и карбюратор, предварительно отсоединив все патрубки и шланги.
3. Отсоединить провода, выкрутить свечи зажигания и датчик температуры антифриза.
4. Открутив ключом на 10 гайки крепления, снять клапанную крышку вместе со старой прокладкой.

Замена клапанных пружин и маслосъёмных колпачков

Опорные подшипники, распредвал, пружины и маслоотражательные колпачки можно заменить, не снимая ГБЦ. Для этого потребуется приспособление для извлечения (рассухаривания) клапанных пружин. Сначала производится замена указанных элементов на клапанах первого и четвёртого цилиндров, которые находятся в ВМТ. Затем коленвал проворачивается кривым стартёром на 180 о , и операция повторяется для клапанов второго и третьего цилиндров. Все действия производятся в строго определённой последовательности.

В свечное отверстие между поршнем и клапаном вставляется пруток из мягкого металла диаметром около 8 мм. Можно использовать оловянный припой, медь, бронзу, латунь, в крайнем случае — крестообразную отвёртку.

Если другие ремонтные работы не требуются, сборка ГРМ производится в обратной последовательности. После этого необходимо отрегулировать тепловой зазор клапанов.

Замена и притирка клапанов, установка новых направляющих втулок

Если шляпки клапанов прогорели, или на них образовался налёт из примесей в масле и топливе, мешающий плотному прилеганию к сёдлам, клапаны необходимо заменить. Для этого потребуется демонтаж ГБЦ, то есть нужно будет выполнить все пункты приведённого выше алгоритма до установки на шейки клапанов новых маслосъёмных колпачков. Сами колпачки и пружины можно установить на снятой ГБЦ после замены и притирки клапанов. Работы выполняются в следующем порядке.

1. Отсоединяются шланги от карбюратора, впускного трубопровода и выпускного патрубка охлаждающей рубашки ГБЦ.
2. От выпускного коллектора отсоединяются защитный щиток стартёра и приёмная труба глушителей.
3. Отсоединяется датчик давления масла.
4. Срываются, а затем отворачиваются воротком и трещоткой болты крепления ГБЦ к блоку цилиндров. ГБЦ снимается.
5. Если клапанные механизмы не разбирались, они снимаются в соответствии с приведённой выше инструкцией (см. «Замена клапанных пружин и маслосъёмных колпачков»).

Видео: ремонт ГБЦ ВАЗ 2101–07

Регулировка теплового зазора клапанов

Конструктивной особенностью двигателей классических моделей ВАЗ является то, что в процессе эксплуатации изменяется зазор между кулачком распредвала и рокером-толкателем клапана. Регулировать этот зазор рекомендуют каждые 15 тыс. км пробега. Для работы потребуются гаечные ключи на 10, 13 и 17 и щуп толщиной 0.15 мм. Операция несложная, и выполнить её сможет даже неопытный автолюбитель. Все действия выполняются на холодном двигателе в следующем порядке:

1. Согласно приведённой выше инструкции снимается клапанная крышка (п. 4 раздела «Демонтаж и ремонт головки блока цилиндров ВАЗ 2101»), затем крышка распределителя зажигания. Вынимается масляный щуп.
2. Совмещаются метки коленчатого и распредвала (п. 5 раздела «Демонтаж и ремонт головки блока цилиндров ВАЗ 2101»). Поршень четвёртого цилиндра устанавливается в положение ВМТ, при этом оба клапана закрыты.
3. Между рокером и кулачком распредвала 8 и 6 клапанов просовывается щуп, который должен входить в щель с небольшим трудом и не перемещаться свободно. Ключом на 17 ослабляется контргайка, а ключом на 13 выставляется зазор. После этого контргайкой зажимается регулировочный болт.

Видео: регулировка зазора клапанов ВАЗ 2101

Клапанная крышка

Клапанная крышка закрывает и герметизирует ГРМ, предотвращая вытекание смазки распредвала, клапанов и других деталей наружу. Кроме этого, через её горловину заливается новое моторное масло при замене. Поэтому между клапанной крышкой и ГБЦ установлена герметизирующая прокладка, которая меняется каждый раз после ремонта или регулировки клапанов.

Перед её заменой следует тщательно протереть поверхности ГБЦ и крышки от остатков моторного масла. Затем прокладка надевается на шпильки ГБЦ и прижимается крышкой. Необходимо, чтобы прокладка точно вошла в пазы крышки. После этого в строго определённой последовательности затягиваются гайки крепления.

Видео: устранение течи масла из-под клапанной крышки ВАЗ 2101–07

Замена и ремонт клапанов на ВАЗ 2101 — работа довольно трудоёмкая и требующая определённых навыков. Однако, имея в наличии набор необходимого инструмента и последовательно выполняя требования инструкций специалистов, сделать её реально даже неискушённому автолюбителю.

Источник