Направляющие втулки клапанов: Направляющие втулки клапанов.

Date: 09.04.2021

Author: admin

Содержание

Направляющие втулки клапанов.

Направляющие втулки клапанов, какие они должны быть, зазоры их установки и другое.

Приветствую всех любителей самостоятельного ремонта двигателя, своего мотоцикла или автомобиля. В этой статье мы поговорим о достаточно мелких, но важных деталях любого двигателя — направляющих втулках клапанов. Не смотря на свой скромный размер, направляющая втулка клапана деталь очень важная, и рано или поздно ей начинает интересоваться каждый опытный водитель, даже тот, который отдаёт свой мотор на ремонт в автосервис.

Направляющие втулки любого двигателя, обеспечивают точное направление возвратно-поступательному движению клапанов, для их открытия и закрытия в нужный момент, и от состояния трущейся пары втулка-клапан, напрямую зависит расход моторного масла, а так же плотное и точное прилегание тарелки клапана к своему седлу. К тому же, направляющая втулка — это деталь, по которой осуществляется отвод тепла от стержня клапана к головке двигателя. Так же тепло к головке двигателя отводится и через тарелку клапана и седло (когда клапан находится в закрытом состоянии).

Появление в своё время сёдел и направляющих втулок клапанов, послужило толчком для замены вечно перегревающихся чугунных головок двигателя, более продвинутыми алюминиевыми головками, которые лучше отводят тепло и быстрей остывают.

Ведь во времена, когда головки были чугунными, направляющих втулок и сёдел клапанов не было, то есть эти детали составляли с чугунным телом головки одно целое. И при износе направляющих отверстий, по которым скользили стержни клапанов, а так же при износе (или прогаре) мéста прилегания тарелки клапана, чугунную головку приходилось менять на новую.

Но с другой стороны, каждое конструктивное решение головки двигателя, может исходить из многих причин. Ведь процессы отвода тепла от клапана в монолитную деталь и через запрессованную деталь (втулку или седло) ощутимо отличаются. И если втулка запрессована в тело головки, то средняя температура выпускного клапана большинства бензиновых двигателей около 400 градусов, а максимальная температура может достигать более 800 градусов.

В монолитной же конструкции головки, когда втулки не запрессованы в головку, а просто просверлены направляющие отверстия в теле головки, средняя температура выпускного клапана меньше — примерно 300 — 315 градусов, а максимальная температура достигает не более 700 — 720 градусов.

Но всё же, несмотря на меньшую температуру монолитных головок, от них постепенно отказались из-за их не ремонтопригодности (хотя и их можно отремонтировать — расточить и завтулить, но температура нагрева клапанов, восстановленной таким образом чугунной головки, будет намного больше чем у алюминиевой).

Я думаю, что отказались от чугунных монолитных головок всё таки из-за их веса, и из-за их меньшего теплоотвода, по сравнению с алюминием. Вспомните хотя бы то, как греются чугунные цилиндры старых двигателей, и как греются современные алюминиевые цилиндры (или блоки цилиндров). Естественно, более современный мотор с алюминиевыми цилиндрами греется меньше.

Материал, для изготовления направляющих втулок клапанов.

Раньше втулки точили из чугуна (да и сейчас на некоторых моторах тоже, и ниже станет понятно почему), но чуть позже использовали и металлокерамику (смешивание в точной пропорции порошка меди, графита и железа и затем пропитка маслом этой смеси и далее спрессовка и спекание при определённой температуре).

Металлокерамические направляющие втулки можно встретить и сейчас, например на 412-х Москвичах, или «газонах» — ГАЗ 66. Но минус таких втулок — это то, что их не сделаешь самостоятельно (на токарном станке), так как требуется специальное оборудование. Чугунные же втулки или втулки из латуни или бронзы, можно выточить на обычном токарном станке для любого, даже редкого автомобиля или мотоцикла.

Для более современных форсированных моторов, в том числе и с надувом, втулки начали точить из алюминиевой бронзы. Этот сплав способен обеспечить более лучший отвод тепла от стержня клапана. К тому же этот сплав очень медленно изнашивается от трения, даже в условиях недостаточной смазки трущейся пары (клапан-втулка). Это важное качество особенно полезно для форсированных моторов с надувом, где условия смазки стержня клапана и втулки очень плохие, так как температура здесь очень высокая (любое масло почти теряет свои смазывающие свойства).

А на стержнях выпускных клапанов условия ещё хуже, так как они сильнее греются. Но на впускном клапане условия смазки тоже плохие, так как масло выдувается из зоны трения стержня клапана, потоком воздуха во впускном коллекторе, который находится под избыточным давлением от надува.

Сейчас, на некоторых иномарках, например Вольво, Ауди, можно встретить направляющие втулки из латуни. Но лучше конечно точить втулки из бронзы, так как коэффициент трения у неё меньше. К тому же, как у латуни так и у бронзы, теплопроводность в два раза лучше, чем у чугуна и это очень полезное преимущество перед чугунными втулками.

Но устанавливая направляющие втулки из латуни или бронзы на свой двигатель, не смотря на то, что они более скользкие и износостойкие чем чугун, следует учитывать один важный момент. Как видно из таблицы слева, у латуни и бронзы ощутимо больше коэффициент теплового расширения, чем у чугуна. А это значит что зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой из бронзы или латуни, должен быть больше, чем у втулок из чугуна, иначе при нагреве клапан заклинит в отверстии втулки.

При меньшем чем требуется для латуни зазоре, при нагреве втулки она расширяется и зазор исчезает вовсе. А клапан продолжает своё возвратно-поступательное движение. В итоге, латунь начинает как бы намазываться (наволакиваться) на твёрдую поверхность (HRC 50-60) стержня клапана, и от этого трущиеся детали нагреваются ещё сильнее. В конечном итоге происходит сварка стального стержня клапана и латунной втулки. В итоге мотор выходит из строя, а при его разборке иногда выбить приварившийся клапан бывает очень сложно, и как правило он выбивается вместе со втулкой.

Причём более склонны к наволакиванию, латуни с небольшим содержанием меди, такие как Л68, Л70, Л62. Цифра в обозначении рядом с буквой, означает процентное содержание меди в латуни, остальное составляет цинк.

Но при большем зазоре в сопряжении стержня клапана и направляющей втулки, увеличится расход моторного масла (несмотря на новые сальники клапанов). Но дело не только в этом, при большем зазоре и приводе клапана через коромысло и рычаг, возникает пусть и небольшое, но всё же боковое усилие, действующее на стержень клапана.

А из-за этого немного нарушается точная посадка тарелки клапана к седлу (очень небольшой перекос), и это означает хоть и очень небольшую, но всё же потерю герметичности клапана (конечно же не как на изношенном моторе, но всё же). Но это происходит только пока мотор не прогреется, ведь при прогреве, втулки расширяются от нагрева и зазор практически полностью уменьшается, и клапан начинает работать идеально ровно.

Но зато втулки из латуни, а тем более из бронзы, намного выигрывают чугунным по ресурсу, так как медленнее изнашиваются, потому что имеют маленький коэффициент трения.

Ну а при слишком маленьком зазоре, нарушаются условия смазки, и как я уже говорил, стержень клапана может заклинить в отверстии втулки. Поэтому точность зазора между отверстием втулки и стержнем клапана очень важна, и причём величина этого зазора зависит от температурных условий каждого двигателя, а так же от материала втулки. Говоря проще — для каждого материала (сплава) втулки, требуется свой зазор.

И раз латунь или бронза больше расширяются при нагреве, чем чугун, значит при установке на свой двигатель латунной или бронзовой втулки, зазор между её отверстием и стержнем клапана, при одинаковой (нормальной) температуре, всегда должен быть больше, по сравнению с зазором чугунной втулки. Естественно, что на иномарках с латунными или бронзовыми втулками зазоры больше, чем на чугунных, и при ремонте (замене) втулок, всегда следует обязательно проверять и сравнивать эти зазоры с указанными в мануале конкретного двигателя.

Если же вы не можете достать оригинальные втулки для головки двигателя своей машины или мотоцикла, и собираетесь заказать токарю выточить новые, но у вас стояли чугунные, а вы хотите латунные (или наоборот), то тогда следует делать отверстия во втулках согласно приведённой здесь таблице слева, в которой указаны зазоры между стержнем и втулкой для каждого материала. В таблице приведены зазоры, которые зависят от коэффициента линейного расширения разных материалов ( и естественно коэффициент расширения при нагреве, сделанных из них втулок, во время работы мотора).

Следует только помнить, что при вытачивании втулки, отверстие в ней следует сверлить всегда меньшего диаметра, чем требуется, для того, чтобы после сверления иметь возможность довести отверстие до нужного диаметра с помощью развёртки. Это позволит сделать нормальную (гладкую) внутреннюю поверхность отверстия во втулке — это важно.

После вытачивания новых втулок и развёртывания их отверстий, чтобы получить зазор стержня клапана в отверстии как в таблице (у латуни почти такое же расширение как у бронзы, поэтому бронза не показана в таблице) старые втулки выпрессовываются из головки, и запрессовываются новые. Как это сделать и с помощью чего, я написал вот в этой статье.

К тому же там написано, каким должен быть зазор между наружной поверхностью втулки и отверстием в головке, чтобы запрессовать втулку в тело головки с нормальным натягом. А о ремонте сёдел клапанов, желающие могут почитать вот здесь.

Надеюсь данная статья поможет многим ремонтникам-новичкам, иметь полное представление о направляющих втулках клапанов, а так же о важности правильных зазоров, между ними и стержнями клапанов, успехов всем.

Замена направляющих втулок клапанов (инструкция, фото,видео)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 7 мин. Просмотров 352

Ранее для изготовления головки блока цилиндров использовался чугун. В нем высверливались отверстия, в которые вставляли клапаны. Потребность в направляющих втулках отсутствовала, так как чугун стоек к износу. К концу 20 века автопроизводители отказались от чугунных ГБЦ. Связано это было с большим весом чугуна и плохим теплоотведением. Преимущество алюминиевых сплавов: хорошая теплопроводность, легкий вес и легкая обработка, но они быстро изнашиваются от трения. Поэтому в конструкцию ГБЦ внесена дополнительная деталь – направляющая втулка клапана.

Причины преждевременного износа втулки клапана

Так как направляющие клапанов установлены внутри ГБЦ и изготавливаются (в зависимости от модели мотора) из чугуна, бронзы, латуни или сплавов, не каждый автолюбитель знает об их существовании. Вызвано это тем, что ресурс втулок составляет от 200000 км пробега.

Единственной неисправностью является механический износ внутренней поверхности в результате трения. На скорость износа влияют следующие факторы:

своевременность замены и качества моторного масла;
температурный режим работы ДВС;
качество горючей смеси;
исправность системы питания;
правильность регулировки системы зажигания;

В результате износа направляющей стержень клапана теряет центрированность и двигается с перекосом, что не обеспечивает необходимую герметичность между седлом и тарелкой клапана. В итоге в камеру сгорания попадает масло, во впускной или выпускной коллектор прорывается горящая горючая смесь, что приводит к преждевременному износу узлов и деталей.

Симптомы износа

Главный симптом изношенности направляющих втулок — повышенный расход моторного масла. Связано это с тем, что при децентрированном ходе клапана маслосъемные колпачки перестают выполнять работу и через увеличенный зазор между клапаном и внутренней частью втулки в цилиндры попадает моторное масло.

Признаки повышенного расхода масла из-за изношенных втулок следующие:

сизый дым из выхлопной трубы;
повышенная дымность работающего двигателя;
нагар на электроде свечи зажигания светлого пушистого вида;
наличие на юбке или резьбе масла.

Как определить, что направляющие втулки изношены

Масло в цилиндры попадает и по причине неисправности деталей цилиндро-поршневой группы. Чтобы исключить данную причину, необходимо замерить компрессию. Это исключит неисправность поршневых колец.

Осмотрите свечи зажигания. Наиболее загаженная свеча говорит о проблемах в данном цилиндре.
Далее осматриваем мотор на предмет износа направляющих в следующем порядке:

Открутите гайки, крепящие клапанную крышку к ГБЦ, и снимите ее.
Ослабьте цепь и, совместив метки, открутите и снимите шестерню распредвала.
Постепенно и поочередно открутите постель распредвала и снимите ее.
Демонтируйте коромысла, разблокируйте пружины клапанов цилиндра, в котором свеча больше всего покрыта нагаром.
Аккуратно снимите маслосъемный колпачок и покачайте клапан в стороны, двигая вверх-вниз. Если при движении имеется боковой люфт, то требуется замена втулки.

В рабочем состоянии зазор между клапаном и направляющей минимален и не позволяет клапану двигаться в горизонтальном направлении (только вверх или вниз). Поэтому любое боковое качание означает износ втулки.

Прежде чем покупать новые направляющие, желательно снять клапаны и вместе с ними прийти в магазин. И при выборе обязательно пробуйте их посадку на шток клапана.

Направляющая втулка на штоке клапана должна двигаться легко, но при этом она не должна болтаться.

Необходимо это для того, чтобы в дальнейшем вам не пришлось снова идти в магазин, если втулки по каким-то причинам не подойдут.

Порядок замены направляющих втулок клапанов автомобилей ВАЗ

Для замены надо демонтировать ГБЦ и дополнительно иметь специальную наставку для снятия и установки. Однако не стоит пугаться, так как конструкция наставки проста, и вместо нее используйте подходящие по параметрам втулки подручные средства.

Снимаем навесное оборудование, которое мешает снятию головки блока цилиндров.
Снимаем клапанную крышку.
Ослабляем цепь газораспределительного механизма и снимаем шестерню распредвала (не забудьте совместить метки).
Демонтируем головку блока цилиндров и ставим ее на чистую ровную поверхность.
Снимаем распредвал с постелью (гайки откручивайте постепенно, иначе постель встанет на перекос и вы ее не снимете).
Снимаем коромысла и пружины.
Проверяем люфт клапанов. Там, где он есть, клапаны удаляем, там, где его нет, устанавливаем на место пружины.
Переворачиваем ГБЦ и со стороны камеры сгорания наставкой выбиваем направляющие.
Устанавливаем новые втулки и собираем двигатель (при сборке не забудьте соблюсти момент затяжки гаек и ее порядок).

Процесс замены

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

1. Описание наставки

Оправка для снятия и установки направляющей состоит из двух частей.
Первая часть представляет собой шток определенной длины, обработанный на токарном станке и имеющий в определенных местах разный диаметр. Самый большой диаметр штока занимает основную его длину и составляет 18 мм. За эту часть шток удерживается рукой, и она ограничивает проскакивание штока на другую сторону при снятии втулки, что предохранит поверхность головки блока от удара молотком. Диаметр второй части штока равен диаметру втулки. Длина этой части равняется глубине отверстия, в котором размещена втулка. Третья часть штока самая короткая — ее диаметр соответствует внутреннему диаметру штока клапана (диаметру внутренней поверхности направляющей). Ее предназначение заключается в том, чтобы при выбивании втулки направление штока строго соответствовало направлению втулки и не создавался перекос штока при ударе по нему молотком.

Вторая часть штока похожа на торцевую головку. Отличает ее от торцевой головки отсутствие внутри граней (цилиндрическое отверстие с диаметром и длиной, равной диаметру и длине верхней части направляющей). В верхней части головки имеется отверстие с диаметром, равным внутреннему диаметру втулки и внешнему размеру штока с рабочей стороны.
Как видно из описания оправки, найти ей замену из подручных средств не так сложно. Для этого как минимум понадобится цилиндрический стержень удобной длины, диаметр которого с одной стороны равняется внешнему диаметру втулки. В качестве наставки можно использовать старый шток маслонасоса от ВАЗ, предварительно сточив шестерню.

Для установки направляющей на место используйте торцевую головку подходящего диаметра либо подходящую полую трубку.
Далее в тексте будут использоваться термины «оправка», «шток», «головка», подразумевающие под собой как специальную оправку, так и подходящие подручные средства.

2. Процесс снятия изношенной направляющей и установка новой

Для снятия втулки переворачиваем ГБЦ рабочей частью вверх. Далее берем шток, вставляем в отверстие клапана и молотком аккуратно выпрессовываем.

В данном процессе важна точность удара. Если вы попадете молотком по поверхности головки блока, то это приведет к нарушению плоскости ГБЦ. Чтобы выбить втулку, удар должен быть сильным, а для этого лучше использовать тяжелый молоток.
Чтобы установить новую втулку, разместите ГБЦ на поверхности в положении, в котором она размещается на двигателе. Затем возьмите новую втулку, смажьте внешнюю поверхность маслом и установите ее в нужное отверстие.

Далее наденьте на нее головку и вставьте шток. Аккуратно ударяя молотком по верху штока, запрессуйте направляющую втулкуна место.
При установке обратите внимание, чтобы выбранные подручные средства не касались верха седла сальника (отмечен стрелочкой 1), так как при ударе седло деформируется или от него отколется кусок. Головка должна упираться в основание седла сальника (отмечено стрелочкой 2).

Со снятием и установкой направляющей втулки проблем не возникает. Это простая процедура, которая требует определенных знаний, аккуратности и точности при работе.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Видео: Замена направляющих втулок клапанов.

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.

Содержание статьи

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.

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

Направляющие втулки клапанов предназначены для центрирования клапана относительно седла при движения во время открытия и закрытия. Направляющая должна обеспечивать необходимую плотность прилегания клапана к седлу, обеспечивая герметичность камеры сгорания. Помимо этого направляющая втулка должна предотвращать попадание чрезмерного количества масла в камеру сгорания через внутренне отверстие, но при этом создавать оптимальные условия для длительной работы клапана и предотвращать износ штока. Направляющие втулки воспринимают на себя боковые силы, действующие на стержень клапана. Направляющие втулки клапанов отводят большую часть тепла клапана (особенно выпускных).

Основные размеры направляющей втулки клапана

D = наружный диаметр
d₁ = диаметр пояска / буртика
d = диаметр внутреннего отверстия
L = общая длина

Для облегчения ремонта, и увеличения срока службы более дорогой детали — головки блока, направляющие втулки клапанов выполняют сменными. Они устанавливаются в посадочные места головки блока с натягом, и поле запрессовки разворачиваются, для обеспечения минимально необходимого теплового зазора в отверстии втулки. Тепловой зазор необходим, для того, что бы избежать «прихвата», т.е. заклинивания клапана в направляющей втулке по причине расширения материала клапана при нагреве. Относительно установленной и развернутой втулки и производится обработка седел и притирка клапана.

В связи со всем выше перечисленным одним из самых важных факторов при проектировании клапанного механизма является выбор материала направляющей втулки клапана. Направляющие втулки клапанов изготавливают из материалов обладающих отличными антифрикционными свойствами и хорошей теплопроводностью:

Серый чугун с перлитной структурой. Этот материал отличается хорошей износостойкостью и подходит для направляющих втулок, к которым предъявляются обычные требования. (G1).

Серый чугун с перлитной структурой и повышенным содержанием фосфора. Сетчатое образование фосфора повышает устойчивость к износу и улучшает аварийную способность. Используется в двигателях, к которым предъявляются средние требования. (G2).

Серый чугун с перлитной структурой и повышенным содержанием фосфора, а также более высоким содержанием хрома. Для использования в двигателях, подверженных особенно высоким нагрузкам. (G3).

Сплав меди, цинка и алюминия. Этот материал отличается хорошей износостойкостью при высоких антифрикционных свойствах. Такая направляющая втулка клапана подходит для использования в двигателях, к которым предъявляются нормальные и средние требования. (B1).

Металлокерамический материал разработан для всех видов двигателей, к которым предъявляются высокие требования. Для двигателей с увеличенной производительностью и газовых двигателей. (SM).

Втулки направляющие клапанов LADA 2101 ремонтные 8 шт

Одинцово Можайское ш.	2 шт Показать на карте
Москва Енисейская	2 шт Показать на карте
Москва Строгинский б-р	1 шт Показать на карте
Москва Измайловский б-р	1 шт Показать на карте
Москва Люблинская	1 шт Показать на карте
Раменское Холодово	1 шт Показать на карте
Мытищи Ярославское ш.	1 шт Показать на карте
Радумля	1 шт Показать на карте
Москва Полбина	1 шт Показать на карте
Москва Химкинский б-р	1 шт Показать на карте
Елино	1 шт Показать на карте
Балашиха пр-т Ленина	1 шт Показать на карте
Сергиев Посад Московское	1 шт Показать на карте
Москва Дмитровское ш.	1 шт Показать на карте
Ногинск пл. Ленина	1 шт Показать на карте
Орехово-Зуево Галочкина	1 шт Показать на карте
Москва Коровинское ш.	1 шт Показать на карте
Клин Ленинградское ш.	1 шт Показать на карте
Серпухов Ворошилова	1 шт Показать на карте
Зеленоград Солнечная аллея	1 шт Показать на карте
Лобня Катюшки	1 шт Показать на карте
Химки Молодежная	1 шт Показать на карте
Отрадное	1 шт Показать на карте
Мытищи Юбилейная	1 шт Показать на карте
Королев Горького	1 шт Показать на карте
Электросталь Журавлева	1 шт Показать на карте
Тарасовка	1 шт Показать на карте
Дмитров Профессиональная	1 шт Показать на карте
Москва Ярославское ш.	1 шт Показать на карте
Обнинск пр-т Карла Маркса	1 шт Показать на карте
Москва Скрябина	1 шт Показать на карте
Солнечногорск Красная	1 шт Показать на карте
Москва пр-т Буденного	1 шт Показать на карте
Павловский Посад Кузьмина	1 шт Показать на карте
Коломна Яна Грунта	1 шт Показать на карте
Чехов Весенняя	1 шт Показать на карте
Жуковский Театральная	1 шт Показать на карте
Клин Бородинский пр-д	1 шт Показать на карте
Наро-Фоминск Туннельный пр-д	1 шт Показать на карте
Люберцы Митрофанова	1 шт Показать на карте
Москва Мусы Джалиля	1 шт Показать на карте
Центральный склад	26 шт

Седла и направляющие втулки клапанов из металлических порошков значительно превосходят аналогичные детали, полученные при литье

Компания Federal-MogulPowertrain создала материалы, отличающиеся высокой прочностью и повышенной коррозионной стойкостью.

Новые металлические порошки, предназначенные для изготовления направляющих втулок и седел клапанов производства компании Federal-Mogul Powertrain, подразделения Federal-Mogul Holdings Corporation (NASDAQ: FDML), обеспечивают повышенную стойкость к коррозии, механическую прочность и уменьшенные расходы по сравнению с традиционными материалами для литья. Изделия, изготовленные из этих материалов, способствуют снижению выбросов CO2 — они позволяют изготавливать седла клапанов с фаской под таким углом, при котором выхлопные газы быстрее покидают камеру сгорания. Эти изделия в основном предназначены для применения в двигателях магистральных и внедорожных грузовых автомобилей, а также в мощных двигателях прогулочных судов.

«Переход от использования сплавов к применению металлических порошков в сфере легковых автомобилей начался несколько десятилетий назад, а сейчас мы наблюдаем аналогичную тенденцию в области двигателей для тяжелой техники. Новые материалы отличаются повышенной коррозионной стойкостью, износостойкостью и механической прочностью, — сказал Жан-Мария Оливетти (Gian Maria Olivetti), директор по технологиям Federal-Mogul Powertrain. — В настоящее время на долю металлических порошков приходится примерно 25 % рынка деталей двигателей для тяжелой техники, и на фоне проявляемого производителями техники интереса эта цифра стабильно увеличивается».

Преимущества металлических порошков обусловлены особенностями их структуры: такие материалы не должны быть однородными, поэтому для достижения конкретных свойств можно подбирать фазы и микроструктуры порошков — все зависит от поставленных задач. Кроме того, изделия из таких материалов сразу производятся в чистовом размере, что уменьшает количество операций обработки и повышает рентабельность производства изделий и заготовок.

Седла клапанов

Federal-Mogul FM-S20B — это новый материал для изготовления седел впускных клапанов, отличающийся непревзойденной коррозионной стойкостью. Соль, которую посыпают на дороги в развитых странах, и топливо с варьирующимся процентом содержания серы, распространенное на развивающихся рынках, способствуют коррозии впускных клапанов двигателя и увеличению конденсата из-за большего объема рециркуляции отработавших газов.

Материал FM-S20B создан на основе железа, чем выгодно отличается от сравнимых литых сплавов на базе дорогостоящего кобальта. В рамках испытаний во время разработки седла клапанов из FM-S20B продемонстрировали более высокую коррозионную стойкость, чем изделия различных классов, полученные литьем. Достижение заявленных характеристик было подтверждено в ходе испытаний деталей в двигателях.

Для седел выпускных клапанов, которые подвергаются более высоким тепловым и механическим нагрузкам, специалисты компании Federal-Mogul Powertrain разработали материал FM-S33P. Входящие в состав кобальт и быстрорежущая сталь делают его исключительно износостойким. Из материала, запущенного в опытное производство, была изготовлена партия деталей, предназначенных для проведения испытаний клиентами, эксплуатирующими соответствующие двигатели. Он очень хорошо зарекомендовал себя в сравнении со сплавом Т400 на основе кобальта. Позднее в текущем году специалисты компании Federal-Mogul Powertrain проведут испытания деталей из этого материала в двигателях, работающих на сжатом природном газе.

Экстремальные нагрузки, которые испытывают седла клапанов двигателей тяжелой техники, вынудили разработчиков перейти от традиционного 45-градусного угла фаски к углу, равному 30 и даже 20 градусам, что позволяет повысить износостойкость. Такое решение — компромисс: ухудшились характеристики потока газов, но увеличился срок службы деталей. Разработка специалистами компании Federal-Mogul Powertrain новых материалов позволяет вернуться к использованию оптимального угла фаски при сохранении выдающейся износостойкости и снижении выбросов CO2.

Еще одним преимуществом седел клапанов, изготовленных из металлических порошков, является двуслойность конструкции: задняя поверхность седла, прилегающая к головке блока цилиндров, отличается по составу от передней поверхности, которая контактирует с клапаном. В зависимости от требований заказчика задняя поверхность седла может быть изготовлена из различных материалов: более дешевого материала для снижения стоимости детали, обогащенного медью материала для улучшенного отвода тепла или более прочного материала для соответствия по модулю упругости чугунным головкам блока цилиндров.

Для задней поверхности седел клапанов инженеры компании Federal-Mogul Powertrain разработали два материала — FM-S60A и FM-S60B, соответствующие требованиям при изготовлении чугунных головок блока цилиндров двигателей тяжелой техники. Каждый материал оптимизирован для достижения наилучших характеристик при взаимодействии с активным слоем седел.

Направляющие втулки клапанов

Для направляющих втулок клапанов компания Federal-Mogul Powertrain подготовила к выпуску на рынок два новых металлических порошка: FM-G15E и FM-G15N. Они создавались для применения в двигателях, эксплуатируемых в тяжелых условиях и испытывающих высокую поперечную нагрузку, включая работающие на сжатом природном газе энергетические установки.

Материал FM-G15E представляет собой специально обработанный порошок стали с большим содержанием твердых смазывающих частиц, снижающих трение и повышающих износостойкость. Обработка вакуумным маслом обеспечивает дополнительную смазывающую способность и исключительное сочетание механической обрабатываемости и долговечности. Специалисты компании Federal-Mogul Powertrain располагают данными о механической обрабатываемости материала FM-G15E и могут порекомендовать своим клиентам оптимальные режимы обработки.

Для применения в условиях чрезмерно высоких температур и поперечных нагрузок создан материал FM-G15N. Он обеспечивает необходимые надежность и износостойкость за счет применения хромистой стали с однородным распределением твердых смазывающих частиц и обработки вакуумным маслом. Направляющие втулки, изготовленные из материала FM-G15N, прошли 1500-часовое испытание в двигателе и продемонстрировали полное соответствие требованиям клиентов как к впускным, так и к выпускным клапанам.

Преимущества материалов из порошковой стали дают компании Federal-Mogul Powertrain возможность применять их и в двигателях с направляющими втулками клапанов длиной более 100 мм, так как ее специалистам удалось преодолеть проблему сжатия таких длинных деталей. Направляющие втулки поставляются как полностью готовыми к установке, так и в виде заготовки необходимой длины. Процесс обработки предусматривает предварительное рассверливание и последующую развертку для получения окончательного отверстия.

«Компания Federal-Mogul Powertrain изначально разрабатывала направляющие втулки и седла клапанов из металлического порошка для бензиновых автомобильных двигателей, работающих в условиях высоких температур, и мощных дизельных двигателей. Однако эти втулки хорошо показали себя при использовании в двигателях энергетических установок, работающих на сжатом природном газе непосредственно на нефтяных месторождениях в условиях жаркой и сухой погоды, а также отсутствие смазки в виде нагара от сгорания дизельного топлива ведет к повышенному износу литых деталей, — прокомментировал Фрэнк Цвайн (Frank Zwein), технический руководитель отдела по применению седел и направляющих втулок клапанов компании Federal-Mogul Powertrain. — Испытание деталей в двигателе длилось более 10 тысяч часов в тяжелых условиях и выявило почти нулевой уровень износа».

Компания Federal-Mogul Powertrain представит ассортимент седел и направляющих втулок клапанов, а также смежных деталей на Международном автомобильном салоне в Ганновере (Германия), который пройдет с 22 по 29 сентября 2016 года. Продукцию компании можно будет увидеть на стенде C28 в зале 13.

Как заменить направляющие втулки клапанов