Колпачками за специфическую форму называют сальники, уплотняющие стебли клапанов в месте их входа во втулки (направляющие). Когда-то их вообще не устанавливали на двигатели, но с момента появления МСК обрели удивительную популярность, про них знают многие водители, а связано это с больной темой расхода масла на угар.
Для чего в двигателе нужны МСК
Для организации рабочего процесса четырёхтактного двигателя нужны впускные и выпускные клапаны. Через них в камеру сгорания цилиндра поступает свежая смесь топлива с воздухом и уходят отработанные газы.
Каждый клапан состоит из тарелки и стебля. Тарелка перекрывает путь смеси и газов, плотно усаживаясь в гнездо головки блока цилиндров (ГБЦ), а стебель обеспечивает правильное геометрическое расположение тарелки и её возвратно-поступательное движение. Для этого он скользит по выполненной в теле головки направляющей втулке.
Зазор между втулкой и стеблем клапана очень мал, но без него механизм работать не сможет.
- Клапан, особенно выпускной, нагревается сильнее, чем металл ГБЦ, через который проходят каналы системы охлаждения. И хотя коэффициенты теплового расширения у этих деталей максимально близки, по мере роста разницы температур зазор между втулкой и стеблем будет уменьшаться. Если не обеспечить его правильную исходную величину, то клапан заклинит с катастрофическими последствиями для двигателя.
- Для минимизации трения между клапаном и направляющей, в зазор должна проникать смазка. Если его сделать слишком малым, то стебель будет работать в режиме масляного голодания, возможны локальные перегревы из-за повышенного трения с тем же результатом – заклиниванием.
Но наличие зазора означает потерю герметичности картерного пространства, ведь газораспределительный механизм работает в том же масле, что и прочие детали двигателя, его объём свободно сообщается с зоной под поршнями. Тарелки же клапанов находятся в зоне между камерой сгорания и впускным и выпускным коллекторами.
По теме: Что такое картер двигателя (назначение и конструкция)
Всё это подразумевает постоянные перепады давления, которые способны переносить масло в цилиндры и забивать высокотемпературными отложениями тепловые зазоры между клапанами и их направляющими втулками.
Постепенно в автомобильной технике утвердилась необходимость установки там уплотнений сальникового типа, хотя были и другие способы решения вопроса. В старых моторах никаких МСК не было, а работали они прекрасно и масло вёдрами не потребляли. Например, семейство Москвич-412 с двигателями, очень похожими на BMW.
Устройство
Маслосъёмный колпачок представляет собой классический кольцевой сальник с рабочей кромкой, усиленной стальной пружиной. Нижняя часть представляет собой жестяной цилиндр, покрытый тонким слоем резины. При монтаже он плотно надевается на выступающую часть направляющей втулки клапана.
Многое зависит от состава материала, из которого выполнена рабочая часть сальника и его кромка. С одной стороны, он должен эффективно снимать масло с быстро движущегося стебля, не давая ему уходить в зазор даже при значительном перепаде давления. Но с другой – недопустимо оставлять стебель вообще без смазки. Правильно подобранный сальник аккуратно дозирует масло в микроскопических количествах.
Впускные и выпускные колпачки трудятся при радикально разных температурах. Впускной клапан лучше охлаждается при посадке свой фаской в гнездо, а также потоком свежей топливовоздушной смеси.
Выпускному хуже, через него вылетают раскалённые продукты горения. Но оба сальника должны оставаться эластичными. Поэтому иногда с целью экономии их делают из разного материала. Иначе пришлось бы расходовать более дорогой на впускные уплотнения, где режим гораздо мягче.
Причины износа маслосъемных колпачков
Со временем сальники перестают эффективно удерживать масло. Причин тому несколько:
- износ рабочей кромки от постоянного трения стебля;
- высокотемпературная деградация материала;
- ослабление дополнительной пружины;
- естественное старение.
Чаще всего материал сальника успевает потерять эластичность ещё до того, как наступит сильный износ кромки. Поэтому оценивают состояние колпачков по их твёрдости, если они «задубели», значит уже не работают, надо менять.
Это можно заметить при вскрытии мотора, когда сальники будут меняться практически обязательно в любом случае, на них не экономят. Для целенаправленного ремонта нужны косвенные поводы.
Как понять, что МСК требуют замены
Неисправные сальники клапанов вызывают повышение расхода масла на угар. Как правило, это касается впускных, там перепад давления срабатывает в нежелательную сторону. Но потребуется отличить расход через МСК от всех прочих путей потери масла.
Основных причин ухода масла три – сверху через клапаны, снизу через поршневые кольца, простыми утечками через уплотнения мотора, в последнем случае всё хорошо заметно визуально по масляным лужам и потёкам.
- угар из-за изношенных колец вызывает равномерное сизое дымление, зависящее от нагрузки и оборотов, растёт расход газа через вентиляцию картера, сначала падает, потом возрастает компрессия;
- сальники клапанов пропускают больше масла, когда во впускном коллекторе максимальное разрежение, то есть присутствует существенный перепад давления.
Отсюда и характерные приметы поступления масла именно через втулки клапанов. После десятка секунд работы двигателя с закрытым дросселем, особенно если это режим торможения двигателем с повышенными оборотами, надо резко открыть газ. Из выхлопной трубы вылетит густой клуб сизого масляного дыма. При этом, если кольца в порядке, на стационарных режимах по оборотам заметного дымления нет.
Как меняют маслосъемные колпачки
Если целью ремонтного вмешательства будут именно сальники клапанов, то на очень многих моторах не потребуется снимать не только двигатель, но и головку блока.
Без снятия ГБЦ
Конструктивно мотор может быть выполнен по различным схемам, можно выделить только общие моменты:
- демонтируется клапанная крышка;
- при прямом приводе клапанов потребуется снимать распредвалы, если предусмотрены коромысла или рычаги (рокера), то часто можно РВ не трогать;
- для снятия пружин с клапанов потребуется приспособление – рассухариватель, которым можно сжать пружину, чтобы вытащить фиксирующие сухари;
- чтобы клапан не проваливался в цилиндр, применяют различные подпорки, вводимые через свечные отверстия;
- для снятия старого колпачка потребуется ещё одно приспособление цангового типа, прочие способы ненадёжны и опасны, можно сломать верхнюю часть направляющей, которая часто изготавливается из металлокерамики;
- новый сальник напрессовывается трубчатой оправкой, опора делается строго на предусмотренный для этого фланец;
- чтобы не повредить кромку, на клапан надевается защитный пластиковый колпачок, а сальник погружается в моторное масло.
Особое внимание уделяется процессам снятия и установки сухарей, их очень легко утерять или неправильно смонтировать, что ведёт к дорогостоящим последствиям.
Со снятием ГБЦ
На снятой головке всё делается точно так же, но значительно удобнее. Можно использовать более совершенный рассухариватель, меньше рисковать при работе с сухарями и пружинами.
Достаточно редко приходится менять МСК без проведения более сложного ремонта двигателя, поэтому обычно сальники меняются именно на снятой ГБЦ.
Помогают ли присадки от течи сальников клапанов
В длинном ряду волшебных средств для бесконтактного ремонта двигателей присутствуют и присадки, якобы устраняющие течь через уплотнения. Принцип работы разъясняется доходчиво – они размягчают резину сальников или прокладок, возвращая им объём и эластичность. Если дальше не думать, а на этом месте сразу покупать, то этого достаточно.
На самом деле приходится исследовать, в чём тут обман в каждом конкретном случае. Если речь идёт о МСК, то материал у них таков (выше рассказано про температурные режимы), что никакие растворители и эфиры, составляющие суть присадок, на него не подействуют. Тем более не восстановят изношенную кромку и не подтянут кольцевую пружинку.
Если уж лень ремонтироваться или есть более объективные причины, то ничего страшного в задубевших колпачках нет. Некоторое время можно поездить, особенно если на авто удалён катализатор.
Потом всё равно придётся ремонтировать двигатель, сальник клапанов – далеко не единственная его деталь, которая выходит из строя. И лучше при ремонте купить хорошие изделия от надежного производителя, чем тратить те же деньги на присадки, известно для кого придуманные.
