No Image

Изготовление направляющих втулок клапанов

0 просмотров
15 ноября 2019

С направляющими я определился Сравнение направляющих втулок клапанов, выбор лучших для 1.8т
Теперь их надо поменять. Менять можно на горячую и на «холодную». Производитель втулок допускает замену при комнатной температуре направляющих втулок клапанов из литых «цветных» материалов. Значит буду проводить замену при комнатной температуре.

Демонтаж – монтаж втулок можно проводить ударным методом, что не есть хорошо и методом выпрессовки – запрессовки, что является более правильным. Так как снижается вероятность повреждения посадочного места и повреждения самой втулки.
Значит надо делать пресс. Гидравлический не вариант, сделаю винтовой.

Так как нет под рукой станков и знакомого токаря то придется придумать и изготовить выпрессовку из готовых материалов, которые не требуют станочной обработки и присутствуют в свободной продаже 🙂

Для начала возьмем самую важную деталь – шпильку М6. Шпильку надо брать термообработанную, а не «сыромятину» со строительного рынка. Так как к ней будет приложено огромное усилие на разрыв, к гайкам это тоже относится. Шпильки без проблем продаются в магазинах крепежа. Продаются по 1 метру. По сему первым делом отрежем кусок шпильки длинной в 25 см. Далее сразу хорошенько расплющим один ее конец, на фото, как показала практика, слабовато, потом доплющивал.

Шпилька готова. Теперь приложим к ней все остальное нужное. Что нужное из фото понятно.
1. Шпилька термообработанная
2. Две гайки М6 термообработанные
3. Гайка высокая М6х30 термообработанная, не нашел такую, взял из нержавейки.
4. Широкие шайбы, разные. Размер подбираете под свой подшипник.
5. Подшипник упорный. Взял в магазине подходящий по размеру, от стойки какой то.
6. Трубчатый ключ на 14, в последствии заменил на высокую головку на 14.
7. Муфта соединительная М6х30 из нержавейки. Наружный диаметр 10мм.
Еще на фото для масштаба лежит старая направляющая.
Вот такой простой, я бы сказал даже элементарный, набор нам нужен. Все продается в любом автомагазине, ну может за шпилькой придется съездить в магазин крепежа или на рынок, там тоже изредка попадаются термообработанные.

Начинаем собирать выпрессовщик.
Все элементарно. Единственно 2 гайки М6 надо как можно сильней накрутить на плющенную резьбу. Что б они намертво застряли на ней.
Ну а далее все просто – Высокую гайку, почему высокую? Да потому что нагрузка на нее огромная и короткая не выдержит. Шайбы широкие, что б в подшипник не проваливались. Подшипник…

Ну вот, с выпрессовкой направляющих разобрался теперь надо запрессовать. Про выпрессовку вот тут писал — Изготовление приспособления для самостоятельной выпрессовки направляющих втулок клапанов.
Материалы буду использовать подручные с минимальной доводкой.

Для запрессовки буду использовать тот же пресс, только надо дополнительно сделать два упора. Упор пресса для запрессовки и упор ограничитель для самой направляющей. Упор пресса будет упираться на седла клапанов. Так же упор будет выполнять центрирующую функцию. То есть он сам должен центрироваться относительно седла, а так же удерживать шпильку пресса в геометрическом центре седла. Упор ограничитель направляющих должен передавать усилие на поясок направляющей, защищать посадочное место под колпачок и ограничивать глубину запрессовки. Глубина запрессовки впуска и выпуска разная, выпуск глубже сидит.

Приступим. Сначала сделаю упор для направляющих.

Упор сделаю из гайки коллектора на 17, от Камаза. Ее задача передать усилие на поясок направляющей, или как он по науке называется, и защитить от нагрузок шейку направляющей.
Гайка практически в размер шейки, только надо снять чуток резьбы, совсем не много. Пара движений надфилем и упор готов 🙂

Читайте также:  Информация о водителе компьютер дпс

Теперь ограничитель запрессовки. Его сделаю из медных шайб на 12 толщиной 1мм. Методом замеров и экспериментальных запрессовок выяснил что для впуска нужно четыре с половиной шайбы, а для выпуска две шайбы.
Глубина запрессовки четко видна на снятых направляющих. Так как тоньше 1мм шайбы не было у меня то я одну шайбу «похудел» на шкурке до нужной толщины 🙂

Далее что б они не разлетались в процессе запрессовки я их облудил по кругу, толщины это не прибавляет но работу облегчает. Надоели они мне в процессе примерки раскатывается 🙂
Вышли вот такие ограничители. 4.3мм для впуска и 1.8мм для выпуска.

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.

Читайте также:  Прогорела прокладка коллектора симптомы

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.

Читайте также:  Какое масло лучше лить в старый двигатель

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.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector