Втулка – это канал в головке блока цилиндров, по которому клапан ходит вверх-вниз, выполняя свои функции открытия и закрытия впускных и выпускных каналов.

 

Комплект направляющих втулок клапанов для двигателя ВАЗ


Зачем они нужны?

Действительно, а почему бы просто не просверлить в ГБЦ дырки и не вставить туда клапаны? Зачем нужна еще направляющая втулка?

Ответ прост: потому что штоки клапанов, двигаясь во втулках, неизбежно изнашиваются сами и изнашивают стенки втулки. Со временем зазор между штоками и стенками втулки увеличивается и клапаны начинают в них болтаться. Если бы втулок не было, то головку блока пришлось бы, в таком случае, менять в сборе. А процедура эта, мягко говоря, недешева. Для экономии средств при ремонте и существуют сменные направляющие втулки.

 

Люфт из-за износа направляющей втулки клапана


Отметим, что давным-давно, когда головки блока цилиндров изготавливали из чугуна, они были монолитными, без втулок и без седел клапанов, благо чугун более стоек к износу на трение. Алюминиевых монолитных головок вы уже не встретите.

Как устанавливаются втулки?

Для установки направляющих втулок, как и в случае с седлами клапанов, их нужно охладить. Желательно – в жидком азоте, чтобы под воздействием температуры металл слегка сжался. Головку блока, наоборот, разогревают, чтобы посадочные отверстия расширились. Далее специальным инструментом их вставляют в «голову» и когда температуры выровнялись, «разворачивают», то есть расширяют внутренний диаметр втулки под конкретную, заранее известную и определенную производителем величину.

 

 

Затем под новые втулки обрабатывают («прирезка» - есть такой профессиональный термин) седла клапанов, а сами клапаны – притирают. Обратно втулки выбивают уже с применением силы и специальной оправки.

 

Альтернативный, более простой метод - запрессовка направляющей втулки при помощи запрессовывателя

 

Взаимодействие направляющей втулки и клапана

У втулки есть две основные функции:
- Обеспечивать свободный ход клапана вверх-вниз и в холодном, и в горячем состоянии. Как можно медленнее изнашивать шток и изнашиваться самой при трении.
- Отводить тепло от штока клапана, передавая его на материал ГБЦ.

Соответственно, зазор между втулкой и клапаном должен быть минимальным, но достаточным, чтобы клапан не застревал там и не терся слишком сильно о стенки втулки. Горячий шток клапана будет немного толще холодного, поэтому между втулкой и клапаном предусматривается небольшой тепловой зазор, только в отличие от теплового зазора между распредвалом и клапаном, он минимален и не регулируется.

Из чего сделаны направляющие втулки клапанов?

Довольно архаичный вариант – отлив из весьма прочного перлитного серого чугуна с содержанием графита. Также встречаются дополнительно усиленные чугунные сплавы с добавлением фосфора и хрома. 

Бронзовые или латунные втулки обеспечивают меньший коэффициент трения (меньше трения – меньше потери), тепло отводят лучше чугунных, однако сильнее расширяются при нагреве. А значит, исходный тепловой зазор должен быть больше. 

Металлокерамические втулки спекаются из порошка меди, железа и графита, считаются подходящими для высоких нагрузок.

Дать однозначный ответ на вопрос «что лучше» сложно, так как коэффициент трения зависит еще и от материала, из которого сделан клапан. При замене втулок лучше подбирать ту пару материалов, которую использовал производитель. Если же вы хотите «улучшить» мотор тюнингом, подходите к этому вопросу вдумчиво и изучите в деталях опыт тех, кто уже проводил доработки.

 

KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.