Направляющие клапанов ВАЗ 2110

TLK-NT ›
Blog ›
Бронзовые направляющие втулки клапанов.

При ремонте или форсировании двигателя остро стоит вопрос сохранения или повышения ресурса отдельных узлов и деталей, на которые при форсировании увеличивается нагрузка.
Одной из таких наиболее проблемных деталей двигателя является направляющая втулка клапана.
Серийные втулки для восьмиклапанных двигателей ВАЗа делаются из специального чугуна, который, к сожалению, не отличается высокой стойкостью к износу. Серийные втулки ВАЗа грешат плохой геометрией, и на многих моторах к пробегу 30-40 тыс. км люфт клапана вследствие износа превышает все разумные допуски, а при работе мотора прослушивается характерный клапанный стук. Качество выделки и геометрия головок для двигателей Оки еще хуже, особенно это видно по головкам конца 90-х годов.
И только на двигателе 2112 (16 клапанов) серийно устанавливаются втулки из латуни (Лс65), имеющие больший срок службы, чем чугунные.

Чем же заменить ненадежные чугунные втулки? Ответ найден давно — специальные направляющие втулки из бронзовых сплавов. Для направляющих втулок не всякая бронза подойдет, а лишь несколько сортов, специально подобранных и испытанных в автоспорте.

Плюсы бронзовых втулок следующие:
Лучший теплоотвод от стержня клапана и передача тепла в алюминиевое тело головки, высокая стойкость к износу, отличная совместимость со стальными и хромированными клапанами, меньшая требовательность к количеству масла, попадающего на стержни клапанов.

Специалисты по ремонту ГБЦ так же отмечают важную особенность бронзовых втулок — материал достаточно пластичен, не раскалывается, как чугунная втулка, а следовательно, риск раскалывания втулки (появления трещины) при ее запрессовке, или экстремальных режимах работы двигателя, сводится к нулю.

Для двигателей ВАЗ 2108\2110 освоен выпуск втулок двух типов — для стержня клапана диаметром 8 мм и для клапанов с диаметром стержня 7 мм. Второй тип втулок для семейства двигателей 2108 имеет серийный наружный диаметр, внутренний — 7 мм, а маслосъемные колпачки применяются от 16 клапанного двигателя 2112. Комплект таких втулок показан на фото ниже. Данные втулки применяются при экстремальном тюнинге двигателя с клапанами 40×34.
Бронзовые втулки клапанов с 7 мм стержнем

Бронзовые втулки 2108 так же применяются в двигателях Оки. Кроме того, допустимо применять данные втулки на двигателях семейства ВАЗ «классика».
Опробован так же экономичный вариант, когда бронзовые втулки применяются только на выпускных клапанах, а для впускных клапанов — качественные импортные чугунные направляющие. Такая комбинация оправдана не только экономией, но и увеличением общего ресурса ГБЦ при обычном ремонте головки, ведь выпускные направляющие втулки — наиболее нагруженные.

Бронзовые втулки рекомендуется применять при общем форсировании двигателя, как необходимый элемент увеличения ресурса. Для спортивных валов с подъемами более 12 мм использование бронзовых втулок уже не имеет альтернативы.

>Направляющие клапанов для ваз

Руководство по замене направляющих втулок клапанов своими руками

Многие автомобилисты с приличным опытом езды, которые видели двигатель в разобранном виде, не подозревают о существовании таких деталей, как направляющие втулки клапанов. Причин две: они малозаметны даже на снятой головке блока цилиндров (ГБЦ) и служат довольно долго — 200 тыс. км и более, а потому редко обсуждаются в среде водителей. Но в результате износа эти неприметные детали всё равно приходится менять, что при желании спокойно делается в домашних условиях.

В начале и середине прошлого века ГБЦ автомобилей изготавливались из чугуна, а клапаны просто вставлялись в точно просверленные отверстия. Но впоследствии производители отказались от чугунных головок из-за большого веса и недостаточного отведения излишков теплоты, а им на смену пришли лёгкие ГБЦ из алюминиевых сплавов. Эти металлы обладают прекрасной теплопроводностью, но слабо противостоят износу от трения.

Чтобы решить проблему, была придумана направляющая втулка — посредник между мягким сплавом головки цилиндров и стальным стержнем клапана, постоянно движущимся вверх-вниз в процессе работы. Изготовленная из чугуна или специальной бронзы, она надёжно запрессовывается в тело ГБЦ, а внутрь с минимальным зазором вставляется клапан.

На схеме двигателя показано расположение направляющих втулок

Сама втулка представляет собой полый цилиндр, сделанный точно по размерам под определённую модель автомобиля. Наружная поверхность отшлифована и на ощупь гладкая, а на внутренней выполнена спиралевидная канавка в виде резьбы. По ней движется моторное масло, смазывающее ось клапана и снижающее силу трения. В верхней части направляющей детали сделана неглубокая выборка, куда вставляется стопорное кольцо.

Слева втулка для выпускного клапана, справа — для впускного

Важный момент. Направляющие элементы для впускной и выпускной группы клапанов отличаются по конструкции, хотя внешне могут выглядеть одинаково (например, детали для российских автомобилей ВАЗ 2108—09). Разница такая: во втулке для выхлопного тракта масляная канавка выполнена по всей длине отверстия, а для впускного — только наполовину. А вот изделия для «классики» ВАЗ 2106 различаются и по размерам, при одинаковом диаметре выпускные элементы длиннее впускных.

Бронзовые втулки для ВАЗ 2109 с виду все одинаковые

Втулки выполняют следующие функции:

  1. как явствует из названия, они направляют движение клапана, чтобы его тарелка
  2. чётко совмещалась с седлом и плотно прилегала к нему;
  3. принимают на себя нагрузку от силы трения, возникающую во время поступательно-возвратного движения стержня клапана;
  4. клапанная чашка сильно нагревается в камере сгорания, а втулка передаёт это тепло алюминиевому сплаву головки цилиндров;
  5. благодаря специальной канавке деталь обеспечивает смазку трущихся поверхностей.

Чугунные детали ВАЗ 2106 — впускные втулки короче выхлопных

Когда элемент запрессован в отверстие ГБЦ, то его верхняя часть меньшего диаметра на несколько миллиметров выступает над поверхностью. Это необходимо, чтобы установить на неё маслосъемный колпачок (он же — сальник клапана), не позволяющий смазке из верхней части двигателя попадать в камеру сгорания через внутреннее отверстие втулки.

Так выглядит выступающая часть, куда надевается маслосъёмный колпачок

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:

  1. качество применяемого моторного масла и своевременность его замены;
  2. температурный режим работы силового агрегата, чем чаще мотор перегревается, тем быстрее изнашиваются трущиеся поверхности;
  3. 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.

Главный симптом, означающий, что втулки клапанов пришли в негодность, — повышенный расход моторного масла. Когда у штока появился поперечный свободный ход (люфт), то маслосъемные колпачки уже не в состоянии предотвратить проникновение смазки в цилиндры из верхнего моторного отсека, где расположен распределительный вал. Она протекает в увеличенный зазор между клапанным стержнем и внутренним диаметром втулки и беспрепятственно попадает в камеру сгорания.

Выходящий из выхлопной сизый дым — признак сгорания масла

Признаки потребления масла из-за проблем с направляющими такие:

  1. сизый дым из выхлопной трубы от вылетающих продуктов горения смазки, постоянно попадающей в цилиндры;
  2. машина практически не теряет в динамике, но дымит изрядно;
  3. светлый «пушистый» нагар на электродах свечей зажигания;
  4. на юбках и резьбовой части свечей наблюдается масло в жидком виде.

Совет. По нагару на свечах вы можете определить цилиндр, в который попадает наибольшее количество смазочного материала. Это пригодится для выполнения диагностики.

Это и есть масляный нагар на свече зажигания

Поскольку масло может проникать в камеры также по вине цилиндро — поршневой группы, необходимо провести диагностику, чтобы точно определить неисправность. В качестве примера предлагается взять популярный автомобиль ВАЗ 2106:

  • Померьте компрессию в цилиндрах. Цель — убедиться в нормальном техническом состоянии поршневых колец.
  • Снимите клапанную крышку, ослабьте цепь и открутите шестерню распредвала, предварительно совместив метки.
  • Демонтируйте распределительный вал вместе с постелью и снимите коромысла. Разблокируйте пружины клапанов того цилиндра, чья свеча сильнее покрыта нагаром.
  • Аккуратно снимите сальник и рукой попробуйте покачать шток в стороны, одновременно двигая его вверх-вниз.

Чтобы ощутить люфт, клапан надо вытащить за шток и покачать в стороны

При наличии люфта можете смело продолжать разборку, поскольку для замены втулок необходимо снять головку цилиндров. Если вас не оставили сомнения, проверьте остальные клапаны, картина должна быть примерно одинаковой.

Порядок замены направляющих клапанов ВАЗ 2106

Вся процедура делится на несколько этапов:

  • Подготовка инструментария.
  • Частичная разборка двигателя, а именно — снятие ГБЦ.
  • Выбор и покупка новых деталей.
  • Демонтаж изношенных элементов и запрессовка новых.
  • Обратная сборка и запуск мотора.

Первым делом следует отключить аккумулятор от бортовой сети

Совет. Стоит соблюдать именно такую очерёдность действий — сначала разборка мотора, а потом закупка запчастей. Вскрытие точно покажет, какие детали вам нужны. Если вы недавно меняли клапана (5—10 тыс. км назад), то их нужно вытащить, чтобы примерить к новым втулкам в магазине. Старую клапанную группу придётся заменить.

Подготовка необходимого инструмента

Чтобы произвести разборку и замену направляющих, вам понадобится:

  1. стандартный набор рожковых и накидных ключей;
  2. набор головок с мощным воротком и трещоткой;
  3. динамометрический ключ для обтяжки болтов ГБЦ и гаек распредвала при сборке;
    отвёртки, пассатижи;
  4. ключ на 36 мм для ручного вращения коленчатого вала;
  5. монтировка;
  6. съёмник для разблокировки клапанов;
  7. тяжёлый молоток;
  8. оправка для выбивания и запрессовки втулок;
  9. развёртка на 8.025 мм с воротком;
  10. ёмкость и шланг для опорожнения системы охлаждения;
    ветошь.

Без ключа с трещоткой и головок при снятии ГБЦ не обойтись

Оправка для работы с направляющими представляет собой стальной пруток, конец которого проточен под внутренний диаметр втулки. Вторая часть оправки — это насадка для запрессовки, чей размер подогнан под широкую наружную часть детали (так называемую шляпку), поскольку по торцу бить нельзя. Комплект можно заказать токарю либо купить в готовом виде, он стоит недорого.

Оправку для выбивания и посадки втулок можно выточить по чертежу

Совет. В процессе замены направляющих придётся заново притирать клапана, а то и выполнять прирезку сёдел. Для этих работ нужен специальный инструмент и соответствующие навыки, поэтому операцию лучше доверить мастеру. Кроме того, покупка приспособлений для прирезки и притирки сведёт к нулю всю выгоду от ремонта ГБЦ своими руками.

Это развёртка, используемая на ГБЦ автомобилей ВАЗ 2101—07

Развёртка — это слесарный инструмент, предназначенный для точной подгонки внутренних диаметров отверстий. В данном случае она необходима, чтобы развернуть внутреннюю часть втулки под стержень клапана с минимальным зазором.

Демонтаж ГБЦ и старых втулок

Данный этап — самый трудоёмкий и длительный, начинается он с отключения аккумулятора и опорожнения водяной рубашки мотора (с радиатора жидкость сливать не нужно). Дальнейшие операции выполняйте в таком порядке:

  • Отсоедините трос пускового устройства, бензиновый шланг и привод акселератора, после чего снимите корпус воздушного фильтра и карбюратор.
  • Открутите клапанную крышку и совместите насечку на шкиве коленвала с длинной риской на блоке. Отключите от свечей провода и демонтируйте трамблёр, запомнив положение бегунка. Снимите провод с датчика температуры.
  • Ослабьте цепь, выкрутив натяжитель, затем разблокируйте гайку шестерни распределительного вала и открутите её. Снимите шестерёнку и зафиксируйте цепь, чтобы она не провалилась внутрь блока. Открутите гайки крепления постели распредвала и демонтируйте её со шпилек.
  • Отсоедините от ГБЦ все патрубки охлаждающей системы и «штаны» выхлопной трубы.
  • В произвольном порядке ослабьте 11 болтов крепления головки цилиндров и выверните их. Двумя руками поднимите ГБЦ и снимите вместе с коллекторами.

Снятие корпуса фильтра

Совет. Сразу после демонтажа головки очистите блок от старой прокладки и накройте чистой материей, чтобы внутрь цилиндров случайно не попала грязь.

Снятую ГБЦ удобно разместите на столе и снимите пружины с коромыслами (желательно не путать местами), после чего съёмником разблокируйте клапаны и вытащите их. При этом не потеряйте «сухари» — мелкие полуцилиндры, вставляющиеся в прорезь штока. Затем переверните головку камерами сгорания кверху, подложите по краям деревянные бруски и выбейте оправкой все втулки. Удары наносите со средним усилием, чётко и точно. В конце почистите и тщательно протрите всю ГБЦ от нагара и отложений.

Карбюратор надо снять с коллектора, чтобы не мешал

Рекомендация. Пользуясь моментом, обследуйте разобранный двигатель на предмет других неисправностей, чтобы сразу их устранить. Привлеките мастера — моториста с прибором — нутромером, дабы он проверил выработку в цилиндрах и проконсультировал вас по всем вопросам. Это важно, если вы разбираете силовой агрегат ВАЗ 2106 впервые.

Перед разборкой важно совместить метки

Как демонтировать ГБЦ ВАЗ 2106 — видео

Подбор новых деталей

Направляющие втулки для двигателя «шестёрки» можно купить в двух исполнениях — из чугуна или бронзы. При выборе стоит придерживаться таких рекомендаций:

  • Если вы исповедуете обычный стиль езды и не увлекаетесь тюнингом авто, нет смысла ставить изделия из бронзы. Купите недорогие направляющие из чугуна, и они прослужат достаточно долго.
  • Бронзовые детали лучше ставить вместе с облегчёнными хромированными клапанами (например, от бренда АМР).
  • Учитывая цену чугунных изделий и ваш первый опыт их замены, рекомендуется приобрести 2 комплекта деталей. Причина — хрупкость материала, который случайно может расколоться при неумелом обращении.
  • Подбирайте втулки таким образом, чтобы клапаны вставлялись в них с трудом либо не входили вовсе. Не берите изделия с неправильными отверстиями, куда свободно проходит шток.
  • Если после разборки вы обнаружили, что одна или несколько втулок крутятся либо болтаются в гнёздах ГБЦ, необходимо подобрать ремонтные изделия. Их внешний диаметр больше стандартного на 0,05—0,1 мм, что позволит посадить такие детали в разбитые отверстия головки цилиндров. Здесь стоит воспользоваться измерительными приборами — микрометром и нутромером.

Совет. Не слушайте заверения о том, что бронзовые втулки противостоят износу лучше чугунных, это не соответствует действительности. Чугун гораздо твёрже большинства металлов, в том числе и бронзы, просто он хуже передаёт тепло. Отсюда вывод: те и другие детали хороши, но применять их надо по назначению.

Также стоит приобрести новую клапанную группу (если она не менялась недавно), прокладки под ГБЦ и различные патрубки и 1—2 л антифриза на доливку. Остальные детали покупайте по результатам проведённой ранее дефектовки.

Посадка втулок и обратная сборка

Чтобы запрессовать направляющие в гнёзда, переверните головку цилиндров камерами сгорания книзу. Затем наденьте на элементы стопорные кольца, натягивая их с верхнего конца. Если начнёте надевать кольцо с нижней стороны, то обязательно оставите на поверхности глубокие борозды, куда впоследствии может протечь масло.

Важно! Перед посадкой смажьте наружную поверхность деталей тонким слоем моторного масла.

Новая втулка забивается до упора через проставку

Для запрессовки вставьте первую втулку концом в отверстие, наденьте на оправку насадку и приложите её к широкой части детали. Выверенными ударами молотка по проставке забейте втулку до упора, что характеризуется изменением звука ударов (появится лёгкий звон). Бейте со средней силой, чтобы не расколоть чугун. Повторите действие со всеми элементами, а если какой-то из них все же расколется, возьмите запасной.

Справка. Зачастую можно услышать рекомендации, что ГБЦ необходимо греть в ведре с водой, а втулки перед забивкой засунуть в морозилку. Эти мероприятия действительно облегчают запрессовку, но отнимают массу времени. Любой знающий слесарь вам скажет, что посадка чугуна в алюминиевый сплав с натягом 0,04—0,06 мм спокойно выполняется без всякого разогрева.

Отверстия втулок следует прогнать разверткой

По окончании запрессовки нужно прогнать внутренний диаметр втулок развёрткой, чтобы стержень клапана скользил в нём с минимальным зазором. Операция выполняется так: закрепите четырёхгранный конец развёртки в воротке, смажьте рабочую часть моторным маслом, вставьте в отверстие и вращайте по часовой стрелке. Инструмент должен пройти по всей длине детали. Теперь остаётся поставить и притереть клапана, что рекомендуется доверить специалисту. Затем произведите сборку двигателя в обратном порядке, но с учётом ключевых моментов:

  • Если вы хотите повысить герметичность прокладки между головкой и блоком, обработайте её тонким слоем графитной смазки. Высокотемпературные герметики использовать нельзя.
  • 10 основных болтов крепления ГБЦ обтяните динамометрическим ключом в 2 приёма в последовательности, указанной на схеме. Первый раз затяните их моментом 41 Нм, второй раз — 118 Нм. Одиннадцатый болт меньшего размера обтягивается за 1 раз моментом 39 Нм.
  • Постель распределительного вала тоже протягивается по схеме с соблюдением момента 22 Нм.
  • Шестерёнку и цепь надо установить таким образом, чтобы круглая метка на звёздочке совпала с приливом на корпусе распредвала. Метки на коленчатом валу вы совместили перед разборкой, проверьте их.
  • Не забудьте отрегулировать зазоры между коромыслами клапанной группы и кулачками распределительного вала (его величина должна составлять 0,15 мм).

При установке трамблёра восстановите первоначальное положение бегунка, чтобы не сбить зажигание.

Схема затяжки болтов головки цилиндров

Совет от бывалых. Старые мастера после затяжки болтов ГБЦ нередко давали двигателю постоять в течение 12—24 часов, а потом ещё раз обтягивали головку. При наличии времени последуйте данной рекомендации, через сутки вы сами убедитесь, что узлы «уселись», а болты немного прослабились.

Порядок затягивание гаек крепления распределительного вала

По окончании сборки и заливки антифриза запустите двигатель, прогрейте его и вращением корпуса трамблёра выставьте оптимальный угол опережения зажигания.

Совмещение круглой метки на шестерне с приливом на корпусе

Суть процесса замены направляющих одинакова для автомобилей любых марок, разница заключается в сложности разборки и форме втулок. Данная процедура довольно трудоёмкая и отнимет у вас немало времени. Будьте готовы к тому, что по ходу дела в двигателе наверняка вылезет ещё какая-то неисправность и её тоже придётся устранять. С другой стороны, вы сэкономите немало денег, выполнив замену втулок собственноручно.

Не нашли интересующую Вас информацию? Задайте вопрос на нашем форуме.

TLK-NT ›
Блог ›
Бронзовые направляющие втулки клапанов.

При ремонте или форсировании двигателя остро стоит вопрос сохранения или повышения ресурса отдельных узлов и деталей, на которые при форсировании увеличивается нагрузка.
Одной из таких наиболее проблемных деталей двигателя является направляющая втулка клапана.
Серийные втулки для восьмиклапанных двигателей ВАЗа делаются из специального чугуна, который, к сожалению, не отличается высокой стойкостью к износу. Серийные втулки ВАЗа грешат плохой геометрией, и на многих моторах к пробегу 30-40 тыс. км люфт клапана вследствие износа превышает все разумные допуски, а при работе мотора прослушивается характерный клапанный стук. Качество выделки и геометрия головок для двигателей Оки еще хуже, особенно это видно по головкам конца 90-х годов.
И только на двигателе 2112 (16 клапанов) серийно устанавливаются втулки из латуни (Лс65), имеющие больший срок службы, чем чугунные.

Чем же заменить ненадежные чугунные втулки? Ответ найден давно — специальные направляющие втулки из бронзовых сплавов. Для направляющих втулок не всякая бронза подойдет, а лишь несколько сортов, специально подобранных и испытанных в автоспорте.

Плюсы бронзовых втулок следующие:
Лучший теплоотвод от стержня клапана и передача тепла в алюминиевое тело головки, высокая стойкость к износу, отличная совместимость со стальными и хромированными клапанами, меньшая требовательность к количеству масла, попадающего на стержни клапанов.

Специалисты по ремонту ГБЦ так же отмечают важную особенность бронзовых втулок — материал достаточно пластичен, не раскалывается, как чугунная втулка, а следовательно, риск раскалывания втулки (появления трещины) при ее запрессовке, или экстремальных режимах работы двигателя, сводится к нулю.

Для двигателей ВАЗ 2108\2110 освоен выпуск втулок двух типов — для стержня клапана диаметром 8 мм и для клапанов с диаметром стержня 7 мм. Второй тип втулок для семейства двигателей 2108 имеет серийный наружный диаметр, внутренний — 7 мм, а маслосъемные колпачки применяются от 16 клапанного двигателя 2112. Комплект таких втулок показан на фото ниже. Данные втулки применяются при экстремальном тюнинге двигателя с клапанами 40×34.
Бронзовые втулки клапанов с 7 мм стержнем

Бронзовые втулки 2108 так же применяются в двигателях Оки. Кроме того, допустимо применять данные втулки на двигателях семейства ВАЗ «классика».
Опробован так же экономичный вариант, когда бронзовые втулки применяются только на выпускных клапанах, а для впускных клапанов — качественные импортные чугунные направляющие. Такая комбинация оправдана не только экономией, но и увеличением общего ресурса ГБЦ при обычном ремонте головки, ведь выпускные направляющие втулки — наиболее нагруженные.

Бронзовые втулки рекомендуется применять при общем форсировании двигателя, как необходимый элемент увеличения ресурса. Для спортивных валов с подъемами более 12 мм использование бронзовых втулок уже не имеет альтернативы.

Ремонт головки блока цилиндров рассматривается на страницах нашего издания уже несколько номеров подряд, но не освещенных вопросов осталось еще достаточно много. Поэтому мы снова возвращаемся к этой теме.

В этом номере мы более детально поговорим о направляющих втулках клапанов. В связке “клапан-втулка-седло” втулка является основой направления движения клапана, от ее состояния зависит вся работа узла.

Клапан во втулке делает не только возвратно-поступательные движения, но и вращательно-угловые. Если учесть скорость таких перемещений, то можно понять, какая нагрузка приходиться на втулку. Естественно, что со временем происходит износ. Из-за радиального биения нагрузка возрастает, вращательное движение клапана затрудняется и выработка увеличивается.

Это приводит к одностороннему износу уже не только втулки, но и клапана с седлом. Увеличенный зазор в паре “стержень клапан-втулка” приводит к повышению расхода масла, так как маслосъемный колпачок не способен удержать масло, причиной чего опять же становятся повышенные боковые биения клапана. При несвоевременном вмешательстве мастера это может привести к необратимым последствиям – замене седел, клапанов, втулок, а иногда и замене всей головки блока.

Форма и материал направляющей втулки клапана подобраны с учетом большой скорости перемещения клапана во втулке, высокой температурной нагрузки и ограниченной смазки пары трения “втулка-клапан”. Если головка блока цилиндров сделана из чугуна, то нередко седла и направляющие втулки клапанов составляют единое целое с головкой блока. Такая конструкция обеспечивает соосность, а, следовательно, более точную посадку клапана на седло, что снижает температуру впускных и выпускных клапанов. Чугунные головки блока цилиндров использовали на некоторых двигателях фирм Opel, Ford и других производителей. Но технология производства чугунных головок сложна и требует дорогостоящего оборудования, поэтому большинство головок блоков современных легковых автомобилей изготовлено из алюминиевых сплавов. При их производстве направляющие втулки и седла клапанов изготавливаются отдельно, а затем запрессовываются на свои посадочные места в головке блока цилиндров.

Направляющие втулки производятся из износостойких материалов с достаточно хорошей теплопроводностью. Это специальный чугун, металлокерамика, бронза и латунь. Более высокая теплопроводность у бронзы и латуни, поэтому их и применяют на большинстве форсированных двигателей, например, BMW, Audi, Volvo. Для фиксации втулки по высоте в головке блока цилиндров на ее наружной поверхности обычно имеется опорный буртик. Иногда вместо него используется разрезное опорное кольцо. Если же втулка снаружи гладкая, то для ее установки в головку понадобится специальная оправка или дистанционная втулка.

Направляющие втулки впускных клапанов не должны слишком выступать во впускном канале, чтобы не повышать его аэродинамическое сопротивление. А вот втулки выпускных клапанов, наоборот, должны закрывать стержень клапана на максимальную длину для защиты от раскаленных выхлопных газов и для лучшего теплоотвода от стержня выпускного клапана. Если направляющие втулки изготовлены из бронзы или латуни, то они обычно имеют одинаковую длину, так как эти сплавы обладают высокой теплопроводностью.

Для обеспечения соосности седла и тарелки клапана необходима высокая точность изготовления втулки. Кроме того, наружная поверхность втулки, запрессовываемая в головку блока, должна быть обработана с высокой степенью чистоты поверхности и не должна иметь рисок и царапин. Это делается для улучшения теплоотвода от втулки к головке блока цилиндров.

Основным дефектом направляющих втулок является повышеный износ внутренней поверхности, вызванный длительной (не менее 60-100 тыс. км для отечественных и 150-200 тыс. км для иномарок) эксплуатацией двигателя. Однако применение некачественных масел резко сокращает ресурс втулок, не говоря уже о двигателе в целом. Продолжительная эксплуатация двигателя с неправильно выставленными тепловыми зазорами клапанов также является причиной неравномерного износа направляющей втулки. Это происходит из-за повышеных боковых нагрузок на стержень и ухудшения вращения клапана.

Но кроме естественного износа существуют и другие причины выхода направляющей втулки из работоспособного состояния. Например, при обрыве ремня ГРМ втулка может треснуть из-за изгиба клапана. Неправильная установка или снятие маслосъемных колпачков может привести к деформации или поломке посадочного места под колпачок.

При диагностике двигателя необходимо производить измерения. Эта истина напрямую касается и втулок. При этом необходимы два прибора – нутромер для измерения диаметра втулки и микрометр для измерения стержня клапана. Измерения клапана необходимы для определения зазора “втулка-клапан”.

Диагностика состояния зазора по покачиванию клапана во втулке на глаз неприемлем. Величину зазора необходимо уточнять для каждого конкретного двигателя по справочным данным. В этом случае удобен каталог KS, где централизованно собраны данные по большинству двигателей. Если зазор превышает норму, необходимо либо применять ремонтные клапана с увеличенным размером стержня, либо менять втулку, либо восстанавливать ее.

При наличии ремонтных клапанов втулка сначала разворачивается под ремонтный диаметр стержня клапана, а затем уже под необходимый зазор между втулкой и клапаном. Зазор тот же что и для стандартных клапанов. При разворачивании втулки для получения правильной геометрии отверстия разворачивание необходимо начинать со стороны маслосъемного колпачка, так как эта часть втулки подвержена меньшему износу.

Иногда механику приходиться восстанавливать втулки. Причин может быть несколько: нет ремонтных клапанов, нет новых втулок, работа по замене втулок экономически не выгодна. В этом случае на помощь приходит способ накатки внутренней поверхности втулки с последующей разверткой до необходимого внутреннего диаметра. Этот метод требует специального инструмента. При его применении не портится посадочное место под направляющую в головке блока. Вместе с тем ее внутренняя поверхность, истираемая стержнем клапана, будет иметь большую твердость, чем тело втулки, что происходит благодаря пластическому деформированию.

Этот метод особенно подходит двигателям, имеющим чугунную головку блока, а направляющие клапанов выполнены прямо в головке блока. При износе до 0,3 мм проще и дешевле восстановить их раскаткой, чем расточкой и запрессовкой новых направляющих втулок. Этот метод на примере инструмента NEWAY был рассмотрен нами в предыдущем номере журнала.

Перепрессовка втулок – самый распространенный способ. При ремонте легковых автомашин достаточно иметь прецизионный инструмент типа кувалды и набор оправок. Впрочем, более правильно было бы использовать пневмомолоток. Это для головок легковушек. А вот для тракторных и грузовых двигателей не обойтись без гидропресса. Кстати, оправки во всех случаях должны быть сделаны из конструкционной стали с соответствующей термообработкой. Перед выпрессовкой втулки головку блока надо равномерно нагреть (лучше в термошкафу) до температуры 90°_100°С. Это очень важный шаг, он позволяет меньше повредить посадочное место под втулку. Кстати, если новая втулка не имеет посадочного буртика или опорного кольца, то перед выпрессовкой надо не забыть замерить высоту выступания старой втулки там, где устанавливается маслосъемный колпачок. Выпрессованную втулку надо охладить до комнатной температуры и замерить посадочное место (ее внешний диаметр). Затем проверяем новую втулку – диаметр должен быть равен или больше, в пределах до +0,02 мм.

В случае если новая втулка имеет меньший размер, она может сдвинуться в процессе работы или в цилиндр после полного прогрева двигателя начнет проникать масло (когда посадочное место втулки расширится от нагрева). Надо заметить, что коэффициент линейного расширения втулки, например, из металлокерамики, почти в два раза меньше, чем у алюминиевого сплава головки блока, а обычный натяг втулки в головке блока составляет всего 0,04_0,06 мм, так что проконтролировать посадочный размер надо обязательно.

Кроме того, перед запрессовкой втулки обязательно следует проверить диаметр посадочного места под маслосъемный колпачок. Если этот диаметр меньше, чем на старых втулках, то колпачки могут просто слететь во время работы двигателя. Многие фирмы, например, Volvo, BMW, Volkswagen, выпускают ремонтные направляющие втулки с увеличенным наружным диаметром под запрессовку. Посадочное место под такую втулку в головке блока необходимо развернуть до размера, обеспечивающего посадку с натягом от 0,02 до 0,1 мм.

Перед запрессовкой новых втулок головку блока вновь нагревают до 90°_100°С, а втулки охлаждают, что наиболее желательно делать в жидком азоте.

Конец оправки для запрессовывания желательно охладить там же. Посадочное место под втулку в головке блока смазывают маслом. Охлажденная втулка надевается на оправку и с помощью специального пневмомолотка или другим подходящим способом (например, кувалдой) запрессовывается в головку блока цилиндров. Можно использовать обычные оправки, но только в том случае, если втулка имеет опорный буртик или разрезное кольцо, упирающиеся в головку блока и ограничивающие запрессовку. Но при гладкой втулке, например, в головке блока Opel, для правильной установки втулки необходимо использовать дистанционные проставки (втулки), закрепляемые на оправке.

При запрессовке внутренняя поверхность втулки неизбежно деформируется. Поэтому после остывания головки блока до комнатной температуры отверстия в новых втулках разворачиваются до размера, обеспечивающего правильный зазор и цилиндричность внутренней поверхности втулки. Наилучшие результаты получаются при использовании спиралевидных разверток. Они, в отличие от прямозубых, режут по конической поверхности, а не по простой кольцевой линии.

Еще более качественный результат получается при разворачивании отверстия на специальном станочном оборудовании. Полученный результат надо проверить, и лучше специальными калибрами, чем нутромером.

В случае, когда при ремонте использовались направляющие втулки из бронзы или латуни, надо учитывать, что фирмы-изготовители рекомендуют для них увеличенные зазоры “клапан-втулка”. Это связано с тем, что они имеют большее линейное расширение по сравнению с чугунными и металлокерамическими. Если этим пренебречь, то неизбежен “прихват” клапана во втулке, со всеми вытекающими последствиями – “встреча в верхах” и гнутые клапана.

Андрей ОБМАНЩИКОВ, журнал “Автомастер”, декабрь 2004 года

Лада Приора Хэтчбек Млечный путь ›
Бортжурнал ›
Клапана и направляющие SM

В том то и дело, что сам напоролся на это, были куплены направляшки именно SM, зазор был 0.04 (т.е. диаметр отверстия направляшки ровно 7 мм а диаметр клапана 6.96), после запресовки в гбц, клапана в направляшки заходили очень туго или вовсе клинили, у меня есть калибры на 7.00 мм (проход и непроход), оказалось что направляйки сели примерно до 6.96 как раз, это говорит о том, что направляшки немного сжались и зазор уже был не 0.04 мм, а всего 0.01 или не было вообще, пришлось взять развертки и пройти направляющие чтоб приблизиться к размеру в 7.00 мм . Самое интересное, что в конечном итоге все таки один клапан на выпуске все равно заклинил после непродолжительной поездки. Зазор на выпуске делал 0.03 на впуске 0.025 .
Собственно реч то о том, что некоторые производители как раз специально делают зазор в незапресованной направляющей с запасом в 3-4 сотки для того чтобы после запресовки небыло необходимости их разворачивать. Если вы купили направляющую и размер её отверстия составляет 7.04 , это не означает что она контрафактная или неточно сделанная, думаю донес до вас суть .
И просьба, не нужно пытаться высмеять мнение другого человека в своем БЖ. Думаю что сначало необходимо провести работы и замера, а потом уже делать выводы по поводу советов других людей.
( Кстати по поводу клина, клинанул у меня почемуто только один клапан, на выпуске, вероятнее всего он отличался немного от остальных размером ножки, так что МЕРИТЬ каждый клапан обязательно в 3х плоскастях, и разворачивать направляйки индивидуально под каждый клапан.)

TLK-NT ›
Блог ›
облегченные или Т образыне клапана 2108

Облегченные клапана (Т-образные клапана, клапана-тюльпаны)

Серийные клапана изготавливаются с большим избыточным запасом по металлу, вследствие чего обладают не оптимальной формой и весом. Для серийного двигателя их вполне достаточно, но потребностей тюнинговых и высокофорсированных ДВС такие клапана уже не удовлетворяют. Облегчение по весу серийных клапанов позволяет решить большой круг задач.
В частности, для бесперебойной работы на высоких оборотах с верховыми распредвалами требуется облегчать подвижные массы в ГРМ. Облегчение подвижных масс в ГРМ может производится по следующим направлениям — облегчение клапана (оптимизация серийных или замена на титановые), облегчение верхней тарелки пружин (доработка или замена на дюралевую или титановую), облегчение толкателя клапана или его принципиальная замена.
Замена серийных клапанов на титановые клапана проблематична, в виду высокой стоимости таких клапанов и некоторых технических проблем при сборке ГРМ, так же стоит упомянуть про проблемы с ресурсом (титан плохо совмещается с другими материалами). В данном разделе рассмотрим облегченные клапана.
Замену серийных клапанов на большие рассмотрим в следующей статье.

Итак, облегчение серийных клапанов в большинстве случаев является выгодным и эффективным действием при доработке ГБЦ. Правильное облегчение клапана позволяет значительно снизить инерционные массы в ГРМ, отодвинув порог зависания клапанов вверх по оборотам. Это весьма критично для верховых распредвалов. Легкие клапана менее критичны к клапанным пружинам, во многих случаях грамотное облегчение клапанов позволяет отказаться от применения дорогостоящих клапанных пружин типа «Шрик». Например, спортивные распредвалы М11 и М21 на специально подготовленной ГБЦ Оки с облегченными клапанами 37х31 позволяют выходить на обороты ДВС более 8000 без зависания клапанов на серийных 2108 пружинах, без применения цельных толкателей.

«Приталенный» профиль головки клапана позволяет увеличить пропускную способность клапанной щели, увеличив отдачу ДВС практически во всём диапазоне оборотов (эффект сравним с установкой нестандартного распредвала с несколько увеличенным подъемом клапанов и расширенными фазами относительно серийного).

Кроме того, легкий клапан снижает нагрузку и уменьшает износ деталей ГРМ. Особенно стоит отметить рост ресурса направляющих втулок, особенно при применении высококачественных бронзовых направляющих.

Конечно, отдельное внимание следует уделить ресурсу самого клапана. При неправильном подборе клапанов для последующего облегчения (например, продукция из «Поднебесной») ресурс может исчисляться буквально тысячами километров до поломки.
Мы для облегчения используем только подобранные и проверенные клапана. Из отечественных упомянем продукцию ВАЗа, поставляемую на конвейер, и более качественные по материалу изделия «Самарского завода клапанов». Из импортных успешно поддаются облегчению и работают с высоким ресурсом изделия фирм Кольбеншмидт, TRW и некоторых других. Мы уверены в качестве предлагаемых нами облегченных клапанов и даем гарантию на собранные нами ГБЦ, включая и клапана. Редко кто из тюнинговых контор дает гарантию на свои ГБЦ. Мы даем.
Мы исходим из соображений, что качественный облегченный клапан способен работать с большим ресурсом. И практика это подтверждает. Один лишь пример — на 11113 двигателе облегченные выпускные и впускные клапана прошли в самом экстремальном режиме 100 тыс.км. И ходят по сей день. Режим работы ДВС — постоянная эксплуатация в режиме «педаль газа до упора», обороты в красной зоне.

Из возможных форм следует упомянуть:
1) «Т-образные» клапана с максимально приталеной головкой. Имеют весьма небольшой радиус перехода «стержень-тарелка».
2) «Тюльпаны» — более плавный радиус перехода, дополнительная выемка на торце головки клапана.

Кратко подытожим плюсы применения облегченных клапанов:
1) Сдвиг порога зависания клапанов вверх по оборотам
2) Снижение износа направляющих втулок
3) Снижение нагрузок на детали ГРМ
4) Повышение наполнения цилиндров, а следовательно и рост кр.момента и мощности
5) Снижение требований к клапанным пружинам
6) Дополнительная возможность уменьшения преднатяга пружин
7) Исходя из п.6 — дополнительная экономия бензина и повышение КПД двигателя