Замена направляющих втулок клапанов – испытаем ловкость рук! Выпрессовщик направляющих клапанов

Замена направляющих втулок клапанов – испытаем ловкость рук! Выпрессовщик направляющих клапанов

Как заменить направляющие втулки клапанов

Ремонт головки блока цилиндров (ГБЦ) зачастую предполагает необходимость замены направляющих втулок клапанов ГРМ. Для замены необходимо выпрессовывать старые втулки клапанов, после чего на их место устанавливаются новые элементы. Существует несколько способов для выпрессовки старых втулок. Наиболее простым и самым неправильным является выбивание втулок молотком и зубилом. Данный ударный способ широко применяется в практике «гаражных» мастеров. Отметим, что извлечение втулок в подобных случаях часто заканчивается повреждением посадочного гнезда в головке блока цилиндров.

Немного более правильным вариантом является использование специальной ступенчатой оправки из латуни или бронзы вместо зубила. Такая оправка устанавливается со стороны седла на направляющую втулку, далее по ней ударяют молотком. Указанный способ выпрессовки втулок снижает риск повреждений ГБЦ, но не исключает полностью. Оптимальным же способом выпрессовки втулок является использование специального съемника. Указанный съёмник для снятия направляющих втулок клапанов также используется для последующей установки новых втулок в ГБЦ. Далее мы рассмотрим способы замены направляющих втулок клапанов при помощи оправки и съемника.

Читайте в этой статье

Как самому менять направляющие втулки клапанов

Сначала рассмотрим способ выпрессовки направляющих втулок клапанов при помощи оправки, так как указанный способ является распространенным. Перед заменой втулок снимаются пружины и сами клапана. Как уже было сказано выше, оправка для выпрессовывания втулок клапанов используется ступенчатая. Ступенька необходима для того, чтобы снизить риск повреждений посадочного гнезда в головке блока. Меньший диаметр оправки позволяет ей войти во втулку на 3-4 см, причем с зазором. Больший диаметр позволяет свободно пройти через гнездо в ГБЦ.

Отметим, что зачастую бронзовые втулки достаточно легко выпрессовываются из головки, так как установлены с относительно слабым натягом. Если же необходимо выпрессовать направляющую втулку клапана из более жесткого материала, тогда ГБЦ следует предварительно нагреть до температуры 140-160 градусов Цельсия в электропечи или до 80-90 градусов в емкости с горячей водой. Нагрев головки блока цилиндров позволит уменьшить натяг.

В крайних случаях плотно запрессованную втулку нужно высверливать. Обратите внимание, делать это разрешается только на станке, так как попытки высверлить втулку клапана дрелью приведут к перекосу и повреждениям посадочного гнезда. Втулку также желательно высверливать не до конца, то есть оставлять стенки толщиной около 1-го миллиметра. Так снижается риск повреждений гнезда, а сам остаток втулки легко удаляется оправкой.

Следующим шагом становится обязательный замер натяга новой втулки перед установкой в головку, так как строго запрещается производить запрессовку новых втулок до измерения натяга. Для замеров натяга понадобится определить диаметр гнезда и направляющей втулки. Допускается показатель на отметке от 0.03 до 0.05 мм. Этот показатель следует понимать как то, что диаметр новой втулки превышает диаметр посадочного гнезда на указанную величину.

Слабый натяг по причине гнезда потребует увеличения диаметра гнезда, куда потом устанавливается ремонтная втулка увеличенного размера. Рассверливать гнездо в ГБЦ также нужно исключительно на станке, что позволит избежать возможного перекоса при выполнении нового отверстия. Что касается степени натяга ремонтной втулки, данный показатель следует максимально увеличить, так как в новом отверстии материал более твердый и имеет большую шероховатость на поверхности стенок.

Чтобы запрессовать новые втулки клапанов головку блока следует повторно нагреть в печи аналогично способу снижения натяга при снятии. Параллельно с этим новые втулки охлаждают. Запрессовка новых втулок без нагрева ГБЦ является неправильной. Это касается алюминиевого сплава ГБЦ, в котором происходит деформация при наличии сильного натяга. После такой установки итоговый натяг будет меньше необходимого. В результате после сборки мотора и его нагрева при работе направляющая втулка клапана не будет иметь плотной посадки, а сам клапан в указанной втулке начнет страдать от перегревов. Перегрев клапана будет происходить в результате того, что эффективность отвода избыточного нагрева от стержня клапана к ГБЦ существенно снизится. Неисправность будет быстро прогрессировать, втулка начнет болтаться в посадочном гнезде, что потребует повторной разборки двигателя для проведения ремонта.

Теперь перейдем к тому, как установить направляющие втулки клапанов в головку блока цилиндров. Саму запрессовку реализуют при помощи описанной выше оправки, по которой следует нанести молотком пару резких ударов. Учтите, наличие на новой втулке специального тонкого пояса для размещения маслосъемного колпачка обязывает к тому, чтобы оправка ни с одной стороны не опиралась на данный пояс. Игнорирование данной рекомендации может привести к тому, что втулка деформируется или окажется сломанной.

Завершением процесса установки направляющих втулок клапанов ударным способом является финальная калибровка отверстий. Данную процедуру выполняют при помощи разверток. Рекомендуется использовать алмазные развертки, так как данный инструмент более долговечен и обеспечивает стабильный предсказуемый результат сравнительно с обычными стальными развертками. После обработки отверстий необходимо выполнить проверку зазоров клапанов во втулках с учетом рекомендуемых параметров. Зазоры впускных клапанов должны быть на 0.01 мм меньше по сравнению с выпускными, которые сильнее нагреваются при работе ДВС (например, 0.02 — 0.04 против 0.03 — 0.04 мм). Отметим, что добиваться минимально допустимых зазоров не обязательно. Следует добавить, что данное утверждение особенно актуально для выпускных клапанов, так как малые зазоры в направляющих втулках могут привести к их заклиниванию.

Выпрессовка и установка направляющих втулок клапанов съемником

Далее рассмотрим наиболее оптимальный способ выпрессовки направляющих втулок клапанов специальным съемником-выпрессовщиком втулок. Начнем с того, что съемники бывают разными и являются универсальными инструментами. При помощи данного решения можно снимать втулки клапанов на разных ГБЦ без риска повредить посадочную плоскость в головке блока. Другими словами, наличие съемника сводит к минимуму возможные задиры или другие дефекты отверстия по сравнению с использованием молотка и оправки.

Работа со съемником предполагает:

под инструмент подкладывается втулка подходящего размера. Подбор такой втулки осуществляется с учетом того, чтобы при установке съёмника резьбовая часть вышла из направляющей клапана на 20-30 мм;
далее съемник устанавливается и фиксируется парой гаек, которые специально обточены. Также допускается использование одной гайки, если таковая предусмотрена конструкцией съемника;
следующим шагом становится необходимость придержать верхним ключом съёмник в его центральной части;
одновременно с этим нижним ключом выпрессовывается направляющая втулка клапана;

После того, как к съемнику прикладывается определенное усилие, можно услышать явный щелчок. Такой звук укажет на то, что втулка клапана сорвана с посадочного места и движется наружу из отверстия в ГБЦ. Далее нужно крутить винт съемника до того момента, пока втулка не будет извлечена. Затем необходимо приготовить новые втулки для запрессовывания. Далее следует повторить все подготовительные процедуры, описанные выше при установке втулок оправкой. Дополнительно можно смазать втулку клапана моторным маслом для облегчения посадки в гнездо.

Чтобы запрессовать втулки съемником понадобятся 2 проставки, которые имеют коническую фаску и упираются в седло клапана. Одна деталь должна иметь больший диаметр, а другая меньший (в соответствии с тем, что посадочное место впускного клапана больше, а выпускного клапана меньше). Также снова понадобиться осуществить подбор распорных втулок съёмника, учитывая при этом необходимость выхода резьбовой части съемника на 20-30 мм при установке новой втулки клапана.

Параллельно с этим нужно избежать повреждения пояса (буртика) на направляющей втулке, так как данный пояс служит местом крепления резинового колпачка. Если пояс повредить при установке, герметичность колпачка-сальника будет нарушена. Чтобы не повредить пояс, используется отдельная гайка, которая упирается в направляющую без риска повреждения пояса. Получается, данная гайка поджимает направляющую втулку клапана. Обратите внимание, установка дополнительной гайки уменьшает количество резьбы на шпильке съемника. По этой причине для уменьшения нагрузки на резьбу следует накрутить еще одну втулку съемника.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой зазор должен быть у поршневого кольца. Из этой статьи вы узнаете о правильном подборе теплового зазора поршневых колец во время их замены или в процессе капитального ремонта двигателя.

Теперь можно запрессовать втулку съемником. Окончанием запрессовки является момент, когда прокручивать съемник станет тяжелее. Это будет говорить о том, что втулка опустилась на посадочное место и уперлась стопорным кольцом, которое выполнено на направляющей для регулировки правильной посадки. После появления усилия крутить съемник дальше не нужно, так как можно повредить направляющую. Съёмник пора разбирать и снимать, так как новая втулка уже запрессована в головку блока.

Далее втулки понадобится подгонять по посадочным размерам. Это необходимо в том случае, если направляющую слегка сдавило при запрессовке. Выполняется данная процедура аналогично описанной выше, то есть при помощи развертки. Развертка вставляется в отверстие и без давления прокручивается, благодаря чему происходит аккуратное развёртывание. По окончании следует выдуть остатки стружки при помощи сжатого воздуха.

Завершающим этапом становятся обязательные замеры диаметра полученного отверстия в направляющей втулке. Для проверки используется специальный индикаторный нутромер. Также следует измерить толщину стержня клапана при помощи микрометра. Если все выполнено правильно, тогда зазор будет находиться в допустимых пределах.

Затем можно вставить клапан и проверить качество его прилегания к седлу. В том случае, если клапан не полностью прилегает к седлу, тогда очевидна потеря соосности между центром втулки и центром седла клапана. Такое явление иногда возникает после замены направляющих втулок клапанов. Для решения данной проблемы потребуется осуществить притирку клапанов. Чтобы притереть клапана, нужно обработать специальной шарошкой седло клапана. После притирки клапанов можно считать процесс замены направляющих втулок полностью завершенным.

Замена направляющих втулок клапанов – испытаем ловкость рук!

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.

Если по какой-то причине у вас был искривлен шток, то после его замены необходимо сразу заменить клапаны, чтобы не ждать скорого наступления их неработоспособности.

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.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

carnovato.ru

Замена направляющих втулок клапанов своими руками

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.

Шаг 1. Нагреть головку блока Шаг 2. Выпрессовать втулки Шаг 3. Провести сравнительный замер штоков и отверстий Шаг 4. Обработать отверстия разверткой

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.

Нормальным считается зазор между штоком клапана и отверстием 0,03-0,04 мм.

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

Интересное по теме:

загрузка...

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ktonaavto.ru

Запрессовка и выпрессовка клапанных втулок

Геометрические параметры и материал втулок.

У бензиновых автомобильных двигателей температура впускного клапана достигает 400 °С, а выпускного более 800 °С. Впускные клапаны омываются топливовоздушной смесью, а выпускные — отработавшими газами.

При этих условиях втулки клапанов должны прочно сидеть в головке блока цилиндров, осуществлять смазку и обеспечивать отвод тепла от стержня клапана. Требования к геометрии направляющих втулок и характеру их сопряжений по наружному диаметру (D) в головке блока и по внутреннему диаметру (d) со стержнем клапана строго нормированы (рис. 17, 18, табл. 4).

На рис. 17 представлены направляющие втулки клапанов двигателей ВАЗ. Втулки впускного и выпускного клапанов легко отличить: у втулки впускного винтовая канавка для удержания масла нарезана на половину длины втулки, что уменьшает поступление масла в камеру сгорания, а втулка выпускного для лучшего отвода тепла сделана более длинной.

Для головок блоков цилиндров из алюминиевых сплавов втулки изготавливают из чугуна (двигатели ВАЗ, см. рис. 17), из латуни или бронзы (см. рис. 18).

Бронзовые и латунные втулки обеспечивают более интенсивный отвод тепла от стержня клапана и лучше работают в условиях недостаточной смазки. Их обычно устанавливают в более форсированных двигателях, в которых условия смазки стержней выпускных клапанов весьма неблагоприятны из-за высокой температуры последних, а стержней впускных клапанов — вследствие выдувания и смывания масла топливовоздушной смесью, постоянно находящейся во впускном трубопроводе под пульсирующим давлением. Латунь лучше чем чугун работает в условиях ограниченной смазки, ее теплопроводность (см. табл. 5) в два раза выше, чем у чугуна

У латунных втулок есть смысл изменить посадочную поверхность под маслоотражательный колпачок, удалить канавку под стопорное кольцо и сделать ребро охлаждения, которое одновременно является и фиксатором положения втулки в головке блока цилиндров.

Латунные клапанные втулки применяются в двигателях автомобилей Audi, BMW, Volvo.

Вышеперечисленные свойства латуни позволяют отказаться от винтовых канавок в отверстиях клапанных втулок и сделать втулки впускных и выпускных клапанов одинаковой длины. Так сделано у упомянутых выше иномарок. У части иномарок одинаковыми (короткими) делают ремонтные латунные втулки

Латунные втулки позволяют уменьшить рабочий зазор в паре втулка — стержень клапана, что уменьшает расход масла. Большой коэффициент теплопроводности латуни способствует быстрой передаче тепла от стержня клапана к головке блока цилиндров и далее к охлаждающей жидкости. При выборе марки латуни необходимо иметь в виду, что латуни с большим содержанием цинка более дешевые, лучше обрабатываются резанием, лучше прирабатываются и меньше изнашиваются. Вместе с тем у этих латуней меньше теплопроводность. Более низкая температура латунных втулок способствует более длительной работе маслосъемных колпачков, что также уменьшает расход масла.

К сожалению, у латунных втулок есть и минусы. При нормальном рабочем зазоре «разогретой» втулки зазор у «неразогретой» слишком велик. Так у Audi (латунные втулки) в соединении втулка — клапан зазор у впускных клапанов 0,1 мм, у выпускных 0,13 мм. Тогда как у автомобилей ВАЗ (чугун) соответственно 0,022…0,055 мм и 0,029…0,062 мм, т.е. примерно в два раза меньше. Попытка уменьшить этот зазор всегда приводит к заклиниванию (схватыванию) стержней клапанов латунными втулками.

При изготовлении втулок необходимо обеспечить максимальную соосность внутреннего отверстия (под стержень клапана) и наружных посадочных поверхностей (в головку и под колпачок). Заметим, что у чугунных втулок, поступающих в запасные части, несоос-ность встречается довольно часто.

Если головка блока цилиндров чугунная, то установка специальных направляющих втулок клапанов не обязательна, отверстия под клапаны выполнены непосредственно в головке.

Размеры втулок даны на рис. 17 и 18, в табл. 4. Усилие запрессовки латунных втулок (см. рис. 18) в 2…3 раза меньше, чем чугунных (см. рис. 17). Процесс их запрессовки — легкое постукивание по оправке.

На втулку (см. рис. 18) колпачок напрессовывают нажатием руки на специальное приспособление. А вот спрессовывается колпачок в этом случае значительно труднее, чем со втулки (см. рис. 17).

Определение технического состояния втулок. Пригодность втулки рекомендуется определять по зазору в сопряжении втулка-стержень клапана. Измеряется диаметр стержня и диаметр отверстия во втулке, вычисляется зазор и его величина сравнивается с предельно допустимыми (см. табл. 4). Обычно у отечественных автомобилей предельно допустимый зазор у впускных клапанов 0,15 мм, у выпускных 0,20 мм.

Удобно замерять зазор в сопряжении втулка—клапан следующим образом (рис. 19). Клапан приподнимается над седлом до положения, показанного на рис. 19,а. Нажимаем на клапан в одну сторону и устанавливаем индикатор так, чтобы он опирался ножкой в цилиндрический поясок тарелки клапана. Ставим шкалу индикатора на ноль. Нажимаем на клапан в другую сторону (рис. 19,6) и считываем показания индикатора. Величину зазора в сопряжении втулка—клапан по схеме на рис. 19,а можно оценить и без индикатора, «на ощупь», так как величина косвенного зазора S значительно больше действительного. При пересчете действительных зазоров в косвенные для автомобилей ВАЗ получены следующие величины. Для впускных клапанов зазоры S будут 0,7…0,8 мм, предельно допустимые 1,3 мм. Для выпускных клапанов зазор S 0,5…0,7 мм, предельный 1,0 мм. Уменьшение зазоров S в случае выпускных клапанов связано с увеличенной длиной их втулок (см. рис. 17).

Если зазоры больше нормы, сначала заменяем клапаны. Если чрезмерный зазор не устраняется только заменой клапана, рекомендуется заменить и направляющую втулку.

Направляющая втулка на вид сравнительно простая деталь, однако с ее помощью базируется клапан, и он должен занять вполне определенное положение относительно седла. Геометрия втулки — это не только ее основные размеры, которые можно измерить штангенциркулем, микрометром. В понятие геометрии входит: шероховатость (чистота поверхности), волнистость, точность формы поверхности и точность расположения поверхностей относительно друг друга.

Втулки, поставляемые в запасные части, зачастую непригодны для установки. Часто несоосность цилиндрических поверхностей (d, D) втулки видна невооруженным глазом по разностенности, по заход-ной фаске. Втулки чаще запрессовываются в головку с большим натягом, а бывает, что вставляются почти от руки.

После запрессовки втулки необходимо развертывать. Развертывание — завершающая обработка просверленных и зенкерованных отверстий с целью получения точных по форме и диаметру цилиндрических отверстий с малой шероховатостью (Ra=0,32…1,25 мкм). Развертывание не изменяет положение оси отверстия. Поэтому, если втулка по своей геометрии непригодна к установке, но все же установлена, то после обработки седел фрезами, которые базируются направляющими стержнями по отверстиям во втулках удалить с фасок нагар и наклеп не удается. Фреза «цепляет» седло одним зубом. В таких случаях обычно пытаются исправить положение наклоном развертки в отверстии втулки. В конце такой «обработки» зазор в сопряжении втулка—клапан (с новой втулкой) становится равным зазору при старой втулке и вся работа теряет смысл.

Замена втулок. Чаще рекомендуются «ударные» методы, ниже будут рассмотрены способы замены клапанных втулок при помощи винтовых приспособлений с максимальной унификацией деталей.

Выпрессовка втулки клапана «Жигулей» показана на рис. 20. Поскольку шпильки крепления корпуса распределительного вала вывернуть бывает не так-то просто, есть смысл для крайних клапанов изготовить укороченную шпильку 5 (размеры в скобках) и низкую гайку 7.

Запрессовка новой клапанной втулки (рис. 21) производится при помощи шпильки 5 (см. рис. 20), гайки 4, упора 1 (см. рис. 21) и наконечника 5.

Выпрессовка (рис. 22, 24) и запрессовка (рис. 23, 25) втулок автомобилей «Самара», «Ока» и «Москвич-21412» производится при помощи тех же самых приспособлений, что и для «Жигулей» (см. рис. 20, 21).

При ремонте головок блоков «Москвичей-21412» и «Волг» ГАЗ-31029 приходится сталкиваться с трудностями, когда без предварительного рассверливания втулок просто не обойтись. Причина столь прочной посадки втулок — очень большие натяги в соединении. Дело в том, что головки нагревают до 160…175 °С, а втулки охлаждают в двуокиси углерода («сухой лед») до -40…-45 °С. При таких условиях втулки практически вставляют в отверстия головок, а не запрессовывают (головки двигателей воздушного охлаждения рекомендуют нагревать до 190…210 °С — ЛуАЗ-969М, без охлаждения втулок).

Втулки, поставляемые в запасные части, часто приходится протачивать для уменьшения наружного диаметра на величину до 0,3 мм.

При натягах в соединении втулка—головка до 0,15 мм и более (что примерно в два раза больше рекомендуемых значений) происходит что-то вроде сварки втулок с головкой. В этом случае выпрессо-вать втулки ударным методом не удается, а оправки становятся как грибы со шляпками. При выпрессовке таких втулок на прессе на них остается металл головки блока.

Если рекомендуемые натяги в соединении втулка — головка у автомобилей ВАЗ 0,063…0,108 мм, у «Москвичей» и «Волг» соответственно 0,025…0,064 мм и 0,027…0,087 мм, т.е. меньше; но более тяжелые случаи выпрессовки встречаются именно у последних. Возможно, это связано с большими диаметрами втулок (ВАЗ — 14 мм, «Москвич» — 15 мм, «Волга» — 17 мм).

При рассверливании втулок уменьшается толщина их стенок и давление прижатия втулок к стенкам отверстий в головке. Рассверливание рекомендуется проводить вплоть до толщины стенки втулки 1мм.

Выпрессовка рассверленных втулок при помощи винтовых приспособлений показана на рис. 26, 27. В приспособлениях различными являются только наконечники 3. Шпильку с резьбой М12х1,5 изготавливают из достаточно прочной стали с термообработкой. Например, используется сталь 38ХГСА с термообработкой — улучшением (закалка с высоким отпуском).

Если резьба шпильки накатывается (не нарезается), то ее прочность на разрыв увеличивается примерно на 25 %.

Многие знакомы с такими механическими характеристиками как прочность, деформируемость, упругость; менее известна такая характеристика как энергоемкость или способность запасать упругую энергию. Стали, применяемые для изготовления прочных шпилек, как раз имеют повышенную энергоемкость. В результате при обрыве резьбового конца шпильки он вместе с навернутым на него наконечником буквально выстреливает. Последнее необходимо иметь ввиду при особо тяжелой выпрес-совке втулок.

Вертикальное расположение втулок в головке цилиндров двигателя «Волги» позволяет довольно просто выпрессовать их на прессе (рис. 28). При этом может быть использована оправка, свинчиваемая из двух деталей 2 и 3 или специальная оправка 5 (одна деталь).

www.keyprod.ru

Замена направляющих втулок клапанов и седел: как выполнить качественный ремонт

Клапаны выполняют функцию впуска воздушно-топливной смеси в двигатель и выпуска из него отработанных газов. Каждый цилиндр двигателя имеет, по крайней мере, два клапана – один впускной и один выпускной. Клапан состоит из стебля и головки. Стебель клапана, перемещаясь в направляющей втулке, производит впуск/выпуск топливной смеси/отработанных газов. Когда клапан закрывается, его головка «садится» на седло, и таким образом герметизирует камеру сгорания.

Направляющие втулки и сёдла клапанов обеспечивают качество работы самих клапанов. В процессе эксплуатации они терпят износ, из-за чего не могут обеспечить необходимых характеристик двигателя. В таком случае производят их ремонт или замену.

1. Как происходит выпрессовка старых втулок

Замена направляющих втулок клапанов – это неизбежный процесс, который необходимо периодически повторять, так как втулки во время эксплуатации изнашиваются. Перед заменой направляющих втулок необходимо извлечь клапаны и определить степень износа втулок, для чего существует два метода:

Непосредственный

Для этого используют микрометр и нутромер, которыми замеряют внутренний минимальный диаметр втулки и максимальный диаметр рабочей зоны стебля клапана. Разность этих значений составляет диаметральный зазор. Также стоит учесть конусный и бочкообразный износ стебля и изменения в диаметре втулки по высоте. Эти параметры и определяют степень износа направляющих втулок. Перед измерениями необходимо очистить все поверхности от грязи.

Косвенный

Для этого метода используют индикатор часового типа, у которого есть стойка. Если измеренный зазор будет больше, чем рекомендованный инструкцией, то все измерения необходимо повторить на новом клапане. Если при сравнении параметров с новым клапаном, зазор всё равно останется большим, то нужно проводить ремонт или замену втулок.

Многие производители автомобилей выпускают ремонтные клапаны с увеличенным диаметром, таким образом исключая необходимость замены направляющих втулок. Но, если ремонтных клапанов нет, износ направляющей втулки неравномерный или слишком большой, то придётся заменить втулки. Перед заменой на новые, старые втулки выпрессовуют.

Для выпрессовки старых втулок обычно применяют ударный метод, при чём головку цилиндра предварительно переворачивают. Понадобятся оправка и молоток (либо другой ударный инструмент).

Оправку из латуни или бронзы устанавливают со стороны седла, а потом по ней наносят удары при помощи молотка. Чтобы посадочное гнездо не повредилось, оправку выбирают ступенчатую, которая по меньшему диаметру входит во втулку на 30-40 мм с зазором, а по большему диаметру – вольно проходит через отверстие в головке цилиндров.

Когда производится выпрессовка втулок, головку цилиндра следует нагреть до +150 градусов Цельсия, чтобы натяг немного уменьшился. Нагревать лучше в электропечи, но на крайний случай, подойдёт и обычная электроплитка.

Если втулка крепко «засела» в гнезде, то её можно высверлить обычным станком для сверления. Ручную электродрель лучше не использовать, так как с большой долей вероятности посадочное гнездо повредиться или получится перекос. Втулку можно высверлить не полностью. При стенке с толщиной в 1 мм, остальную часть втулки очень просто выбить.

Поверхность гнезда после выпрессовки должна быть идеально гладкой, полностью чистой и не иметь царапин, шероховатостей и «черноты». Для этого её дополнительно обрабатывают.

2. Как измерить натяг втулки перед заменой

Новые втулки нельзя запрессовывать в головку цилиндров двигателя, если предварительно не измерить фактический натяг.

Натяг втулки – это превышение её диаметра над диаметром отверстия для запрессовки на небольшую величину. Установка втулок с натягом обеспечивает более надёжное и долговечное крепление.

Для измерения натяга втулки, нужно с высокой точностью определить диаметр гнезда для новой втулки и диаметр самой втулки. Диаметр втулки должен быть больше, чем диаметр гнезда на 0,03-0,05 мм.

Если гнездо «слабое» и натяг недостаточен, то необходимо будет использовать втулки большего диаметра. А если диаметр гнезда недостаточен, то увеличить его можно при помощи сверлильного станка. Для ремонтной втулки натяг должен быть больше, чем для новой, так как в старом гнезде поверхность уже была деформирована и понадобиться более надёжная установка.

3. Как запрессовать втулки клапанов

Перед тем, как запрессовать втулку рекомендуется обеспечить разную температуру деталей. Втулки нужно охладить до -150 градусов по Цельсию, а головку цилиндра – нагреть до температуры больше +50 градусов по Цельсию. Разность температур нужна, чтобы посадочное место в головке цилиндра перетерпело меньше повреждений и, чтобы уменьшить усилие, необходимое для запрессовки. Во время запрессовки новых втулок не лишним будет смазывание поверхностей трения жидким машинным маслом.

Иногда втулки запрессовывают без обеспечения разности в температуре, но это делать не рекомендуется, так как сплав при большом натяге перетерпит деформации, а реальный натяг уменьшиться. Позже, когда двигатель начнёт работать, посадка ослабиться и клапан будет перегреваться, что связано с неправильным отводом тепла от стержня клапана. Очень быстро втулка начнёт колебаться в гнезде, и ремонт придётся проводить заново.

Запрессовку делают тем же ударным методом, что и выпрессовку, используя оправку и молоток. Производить запрессовку нужно быстро, 2-мя-3-мя ударами по оправке молотком. Если у втулки тонкий поясок для посадки колпачка, оправку нельзя опирать на этот поясок, так как втулка поломается.

Когда втулки остынут после запрессовки, их отверстия калибруют алмазными развёртками (стальные развёртки подвержены быстрому износу), которые дадут необходимый размер отверстий. После обработки отверстий, следует проверить зазоры клапанов втулок. Для впускных они должны быть 0,02-0,04 мм, а для выпускных клапанов – 0,03-0,04 мм. Минимальные зазоры (особенно у выпускных клапанов) не нужны, потому что это спровоцирует заклинивание в их работе.

4. Ремонт сёдел клапанов

Совместная работа седла и клапана должна обеспечить полную герметичность двигателя на весь срок его эксплуатации. Для этого на седле делают специальную рабочую фаску, которая для нормального функционирования должна, с одной стороны, иметь минимальную ширину (чтобы обеспечить герметичность важна не площадь контактирующих поверхностей, а давление в сопряжении). Но, с другой стороны, по ней отводится большая часть теплоты от клапана, а потому она должна быть как можно шире.

Так что при ремонте сёдел стоит учитывать рекомендации производителя (руководство по эксплуатации автотранспортного средства), чтобы подобрать оптимальные параметры для сёдел. Помимо рабочей, на сёдлах также имеются вспомогательные фаски, которые нужны, чтобы обеспечить нужный диаметр и ширину рабочей фаски.

Во время эксплуатации, поверхность сёдел изнашивается и теряет нужную форму. Из-за этого во время перегрева двигателя на них появляются прогары и раковины. Так что периодически приходится производить ремонт или замену сёдел клапанов.

Главная задача, когда производится ремонт седел клапанов или замена седел – это добиться нужной соосности отверстия втулки и рабочей фаски, а также создать определённый профиль седла, который рекомендован производителем.

Перед тем как ремонтировать седло, нужно произвести восстановление направляющей втулки и ни в коем случае не наоборот. Если эту последовательность нарушить, то будет очень сложно добиться герметичности.

Для восстановления, сёдла обрабатывают при помощи разных инструментов. Обычно, для этого используют угловые ручные фрезы с креплением пожёстче на направляющем стержне. Эти фрезы могут изготавливать с твердосплавными пластинами или из инструментальной стали с углами на вершине 30, 45, 60 градусов.

Но если у инструмента изношены детали, то будут наблюдаться люфты направляющего стержня. Из-за этого будет тяжело добиться нужной соосности втулки и седла, так что перед ремонтом сёдел следует заменить детали фрезы на новые.

При обработке седла в нём формируют определённый профиль: уплотнительную фаску и ещё две, примыкающих к ней фаски. У большего количества двигателей фаска имеет угол в 45 градусов, и ширину 1,5 миллиметра. У примыкающих фасок углы достигают 60 и 30 градусов.

Обработку уплотнительной рабочей фаски нужно вести, пока не получиться полностью ровная поверхность.

5. Окончательный этап: притирка клапанов

Притирка клапанов – это последний этап обработки седла и стыка клапана.

Если поверхности седла и фаски обработаны точно, то притирка не требуется, и она даже вредна, поэтому при профессиональном ремонте притирку клапанов не делают. Но если детали были обработаны вручную и их поверхность получилась не идеальной, то притирку клапанов выполнить необходимо.

Главное, что следует приобрести перед притиркой клапанов – притирочная паста, которая исполняет функцию мелкой шкурки. Притирочная паста бывает крупнозернистой (используется для первоначальной обработки) и мелкозернистой (используется для окончательной обработки). Во время притирки её наносят на сёдла и кромки клапанов.

Притирку клапанов выполняют при помощи дрели, отвёртки или с использованием специальных инструментов для притирки. Для этого поверхности смазывают притирочной пастой, вставляют клапан в гнездо и крепят к нему выбранный инструмент, после чего начинают вращать по окружности. После окончания процесса остатки пасты и частицы металла стирают влажной салфеткой.

Для контроля качества выполненной притирки, следует обратить внимание на поверхность фасок и клапана. Если на них образовалась замкнутая блестящая дорожка шириной 2-3 миллиметра, значит процесс притирки завершён, и всё было сделано правильно.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

Замена направляющих втулок клапанов - Drive

Ремонт головки блока цилиндров (Рекомендуем также прочитать статью о том,