Вплотную о зазорах, или Как отрегулировать клапана - AUDI-TOGLIATTI.RU

Вплотную о зазорах, или Как отрегулировать клапана

Вплотную о зазорах, или Как отрегулировать клапана

Простые на вид, клапаны двигателя внутреннего сгорания выполняют в нём важнейшую работу: управляют процессами подачи топливно-воздушной смеси и вывода отработавших газов из цилиндра двигателя. От того, насколько своевременно эти процессы будут происходить, зависит эффективность работы двигателя: его мощность, экономичность, токсичность и даже сама возможность работать.

Как должны работать клапаны ДВС

Рабочий цикл четырехтактного двигателя состоит из четырёх ходов: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Исходя из назначения этих тактов, можно понять, как должен работать механизм газораспределения: на такте впуска открыт впускной клапан, открывая доступ топливно-воздушной смеси в цилиндр; на такте сжатия оба клапана закрыты (иначе не сожмёшь); во время рабочего хода клапаны также закрыты, чтобы вся энергия расширения горящей смеси была направлена только на перемещение поршня; на ходе выпуска выпускной клапан открыт и отработавшие газы через него дружно покидают цилиндр.

Ровно так оно и было бы, если бы клапаны имели возможность открываться и закрываться мгновенно, пока поршень находится в своей мёртвой точке, верхней или нижней. Чтобы представить, что такое мгновение для периода времени, в течение которого происходит рабочий цикл двигателя, мы должны вспомнить, что современные двигатели легко достигают шести и более тысяч оборотов коленчатого вала за минуту. За один рабочий цикл коленвал совершает два оборота, значит, каждый из клапанов открывается и закрывается три тысячи раз за минуту. А поршень оказывается в своих мёртвых точках шесть тысяч раз! Для сравнения, скорострельность легендарного автомата Калашникова всего шестьсот выстрелов в минуту, ровно в десять раз меньше! В таких условиях даже несколько миллисекунд работы двигателя — это достойный внимания временной период, в течение которого происходят очень важные процессы.

В теории во время тактов сжатия и рабочего хода оба клапана закрыты. На рисунке: I — ход впуска, впускной клапан открыт; II — ход сжатия; III — рабочий ход; IV — ход выпуска, выпускной клапан открыт

Фазы газораспределения

И даже если современные клапаны умеют перемещаться гораздо быстрее, чем их предки сто лет назад, то свойства горючих газов, движением которых они управляют, практически не изменились. Они также легко сжимаются при воздействии, и также упрямо продолжают стремиться во все стороны одинаково, подчиняясь закону Паскаля, а значит, не очень спешат переместиться туда, куда их просят. И чтобы обеспечить максимально возможное наполнение цилиндра за такой короткий промежуток времени, впускной клапан начинает открываться раньше, чем поршень завершит ход выпуска. А выпускной начнёт открываться раньше, чем завершится рабочий ход, чтобы находящиеся под давлением в цилиндре горячие газы не создавали излишнего сопротивления движению поршня, когда начнётся такт выпуска.

Моменты времени, когда начинается открытие, длительность их нахождения в открытом и закрытом состояниях, образуют фазы газораспределения двигателя. Управляет движением клапанов распределительный вал, в форме кулачков которого и «зашифрована» информация о фазах газораспределения вашего двигателя. Величины фаз подбираются при проектировании двигателя в зависимости от его конструкции, назначения, условий эксплуатации. В наиболее продвинутых двигателях эти фазы могут изменяться для конкретных условий работы и нагрузок в данный момент времени. В обычных же двигателях единственный эффективный способ изменить фазы газораспределения — это заменить распредвал. Изменение фаз газораспределения посредством установки оригинального распределительного вала — один из способов продвинутого тюнинга двигателя. Соглашаясь на такую процедуру, мы должны понимать, что рост мощности двигателя произойдёт за счёт ухудшения экономичности, снижения ресурса его деталей. Поэтому такую настройку, как правило, применяют на спортивных автомобилях, где ресурс, экономичность и экологичность двигателя имеют второстепенное значение.

В реальном двигателе, когда поршень находится около своих верхней (ВМТ) и нижней (НМТ) мертвых точек, впускной и выпускной клапаны одновременно открыты

Куда установить распредвал

Существуют разные варианты расположения распределительного вала в двигателе и конструкции механизмов, передающих давление от поверхности распредвала к стержню клапана. Однако, рост скорости современных легковых двигателей привёл к тому, что повсеместно в них закрепилась схема с расположением распределительного вала в головке двигателя — верхневальная конструкция. Близость расположения распредвала к клапанам позволяет увеличить жёсткость системы, а значит, повысить точность работы.

Прототип первых «Жигулей» ВАЗ-2101, итальянский Фиат-124, имел добротную и надёжную, но уже несовременную конструкцию двигателя с нижним распределительным валом. Советские инженеры решили, что двигатель нашего нового автомобиля должен идти в ногу со временем, и совместно с итальянцами модернизировали его, переместив распредвал в головку блока.

Схема с нижним расположением распредвала удобна в обслуживании, но обладает недостаточной жесткостью при работе на высоких оборотах

Привод газораспределительного механизма с верхним распредвалом гораздо жестче за счет отсутствия длинных штанг толкателей

Зачем нужны зазоры

Закрывается клапан под действием специальной пружины. Чтобы профиль кулачка ни при каких обстоятельствах не мог воспрепятствовать полному закрытию клапана, между ним и толкателем выставляется строго определённый зазор. Причём этот зазор должен также учитывать увеличение длины стержня при нагреве. А нагревается клапан во время работы может очень сильно.

Головка впускного клапана автомобильного двигателя нагревается до температуры 300–400 градусов по Цельсию. А выпускной, который «омывается» горячими отработавшими газами — до 700–900 градусов, становясь при этом тёмно-вишнёвого цвета.

Способы обеспечения теплового зазора

При верхневальной схеме распредвал воздействует на стержень клапана либо напрямую, либо через коромысло. Применение коромысла позволяет уменьшить перепад профиля распредвала относительно величины максимального перемещения клапана при открытии. При непосредственном воздействии распредвала на стержень клапана стержень воспринимает значительную боковую силу, которая приводит к повышенному его износу. Чтобы избежать этого, торец стержня накрывают специальным стаканом, который принимает на себя боковую силу, двигаясь в собственном направляющем гнезде, и передаёт осевую силу на клапан. Между стаканом и кулачком распредвала устанавливают регулировочные шайбы. Если же в конструкции имеются коромысла, то на них устанавливают специальные регулировочные винты с контргайками.

Многие современные двигатели, особенно имеющие более двух клапанов на цилиндр, оснащаются гидравлическими компенсаторами зазоров в клапанах. В этих конструкциях регулировка тепловых зазоров не требуется.

Гидрокомпенсатор позволяет при любой температуре клапана иметь нулевой зазор в приводе

Регулировка клапанов: когда и как

Как правило, зазор проверяется и регулируется при каждом ТО. Процедура выполняется на холодном двигателе. Для выполнения работы вам понадобится щуп и обычные ручные инструменты, в зависимости от применённого на вашем автомобиле крепежа. Для клапанов с регулировочными шайбами пригодится также пинцет, Перед началом обязательно ознакомьтесь с руководством по ремонту вашего автомобиля, где указаны величины зазора, особенности конструкции двигателя и описана последовательность его разборки и сборки. В общем случае порядок выполнения работы следующий:

  • снимите клапанную крышку;
  • отыщите метки на блоке двигателя и коленчатом вале (обычно на шкиве ремня ГРМ);
  • поворачивая коленчатый вал с помощью подходящего ключа (но ни в коем случае не стартером!) в направлении по часовой стрелке, если смотреть с передней части двигателя, совместите метки между собой. В этом положении поршень первого цилиндра находится в верхней мёртвой точке, оба клапана закрыты;
  • проверьте зазор между первым — со стороны шкива — кулачком распредвала и регулировочной шайбой (бойком коромысла);
  • если величина зазора больше требуемой, следует заменить шайбу на другую, большей толщины; если зазор меньше, то соответственно, толщину шайбы нужно уменьшить. Номинальная толщина шайбы, как правило, маркируется на ней самой. Если толщина шайбы неизвестна, то вам понадобится микрометр для правильного выбора новой шайбы. В конструкциях с коромыслом процедура проще, так как требуемого зазора мы достигаем, вворачивая или выворачивая регулировочный винт. После регулировки винтом не забудьте затянуть контргайку.
  • После выполнения регулировки проверку зазора обязательно нужно повторить. Допускаемое отклонение: плюс-минус 0,05 мм.
  • Обращайте внимание на то, что величина зазора для впускного и выпускного клапана, как правило, разная. Связано это с разной температурой нагрева, о чем говорилось выше. Так, для восьмиклапанного двигателя ВАЗ зазор на впускном клапане составляет 0,20 мм, а на выпускном — 0,35 мм.
  • Работу повторите для всех цилиндров, определяя их последовательность и угол поворота коленчатого вала в соответствии с рекомендациями изготовителя двигателя.

Видео: как отрегулировать зазоры на переднеприводных Ладах

В общих чертах конструкция газораспределительного механизма и процедура регулировки зазора в клапанах на дизельном двигателе такая же, как и на бензиновом.

Существует мнение, что после установки на двигатель газобаллонного оборудования необходимо изменять в сторону увеличения тепловой зазор в клапанах. Объясняют это более высокой температурой горения газа. На самом деле, этого не требуется. Особенности воспламенения и сгорания газовой смеси в цилиндре учитываются изменением угла зажигания, а процесс наполнения и отвода газов из цилиндра не отличается от такового при работе двигателя на бензине.

Когда зазор не только видно, но и слышно

Зачастую зазоры в клапанах бывает слышно, особенно в холодную погоду. Это выражается в лёгком металлическом пощелкивании при работе непрогретого двигателя. По мере прогревания звук слабеет. Если он слышен и на прогретом двигателе, то, скорее всего, все или некоторые из зазоров больше нормы. Увеличенный тепловой зазор уменьшает время нахождения клапана в открытом состоянии, что снижает эффективность работы двигателя, он начинает работать с перебоями, плохо запускается, возможно возникновение детонационного сгорания, которое пагубно действует на детали двигателя. Ещё опаснее уменьшенный зазор, потому что он полностью исчезает в прогретом до рабочей температуры двигателе и клапан перестаёт закрываться до конца. В результате также снижаются мощностные и экономические показатели двигателя, но самое неприятное, когда обгорают конические фаски на клапанах и на их сёдлах, а эту проблему простой регулировкой зазора уже не исправить.

Двигатель — сердце автомобиля, поэтому любые признаки ухудшения его работы должны заставить вас насторожиться и, при первом удобном случае заняться его диагностикой. Если упала мощность, вырос расход топлива, если двигатель «троит» или слышны хлопки в выпускной системе — проверьте исправность свечей зажигания и проверьте зазоры в клапанах.

Регулировка клапанов: что это, зачем нужно, и что будет, если ее не делать

Если вы становились свидетелем сцены, когда опытный автомобилист деловито открывал капот машины (вашей или своей), некоторое время вслушивался в звук работающего мотора, а потом многозначительно произносил фразу «клапаны надо отрегулировать», но при этом для вас его слова были не понятнее звука двигателя, который он слушал, то сегодня мы попробуем этот пробел восполнить. Что такое регулировка клапанов, зачем она нужна, когда ее нужно делать, и что будет, если ее не делать совсем? И почему на многих машинах регулировка клапанов вообще не нужна? Давайте разберемся.

Р абота обычного поршневого двигателя предполагает подачу в цилиндры топливовоздушной смеси и отвод из них отработавших газов. Обе функции выполняют клапаны – соответственно, впускные и выпускные, попеременно открываясь в нужное время для наполнения и опорожнения цилиндра. Управляет их работой распределительный вал, имеющий специальные кулачки, которые воздействуют на верхнюю часть клапана, открывая его в цилиндр. Конструкций приводного механизма существует несколько – распредвал может воздействовать на клапаны почти непосредственно, надавливая кулачком на толкатели, или, к примеру, через специальные коромысла, толкая один их конец, в то время как другой давит на клапан. Но в любом из случаев в конструкции есть интересующая нас особенность: тепловой зазор между кулачком распредвала и деталью клапанного механизма, которая открывает клапан. Ведь рабочая температура деталей двигателя, особенно клапанного механизма и собственно клапанов, очень высока, а при нагревании металл имеет свойство расширяться, что приводит, в частности, к удлинению клапана. Именно для компенсации этого расширения нужен тепловой зазор, а регулировка этого зазора и называется «регулировкой клапанов»

Читайте также  Если брелок от автосигнализации потерялся или сломался

Да, с логической точки зрения формулировка «регулировка клапанов» не совсем верна. Клапан при нормальных условиях, когда на него не давит кулачок распредвала, закрыт: тарелка клапана плотно прижата пружиной к седлу в головке блока цилиндров, а должная герметичность обеспечивается фасками на обоих элементах. Соответственно, никакая регулировка клапану здесь не требуется – а вот тепловой зазор должен быть правильным. То есть, более корректно говорить не «регулировка клапанов», а «регулировка теплового зазора привода клапанов».

Если представить себе комбинацию «клапан – толкатель – распредвал» без теплового зазора – то есть, плотно прилегающими друг к другу при неработающем двигателе, то несложно понять, что при выходе на рабочую температуру на удлинившийся клапан, «вытягиваемый пружиной из цилиндра» в сторону распредвала, из-за температурного расширения начнет постоянно давить этот самый распредвал, приводя к небольшому сжатию пружины и неплотному закрытию клапана. То есть, при достижении рабочей температуры клапан фактически перестанет полноценно выполнять одну из своих функций: плотно закрываться для герметизации камеры сгорания и ее изоляции от впускного или выпускного тракта.

Подобное может произойти, к примеру, из-за износа седел и тарелок клапанов. Соответственно, в этом случае регулировка клапанов нужна, чтобы обеспечить нужный тепловой зазор для обеспечения полного закрытия клапанов.

Второй вариант – увеличение теплового зазора: например, из-за износа поверхностей кулачков распредвала и элементов привода клапанов. В этом случае даже после достижения двигателем рабочей температуры между распредвалом и клапанным механизмом будет оставаться зазор, а касаться они будут ударно и только в момент воздействия кулачка. Это уже пагубно влияет на ресурс клапанного механизма, но есть и другие последствия: клапан будет открываться чуть позже и не полностью – а значит, ухудшится наполняемость цилиндра топливовоздушной смесью.

Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. При этом и увеличение, и уменьшение теплового зазора, как мы уже поняли, негативно влияет на ресурс и работу двигателя. Уменьшение зазора означает неполное закрытие клапанов, которое приводит к ряду последствий. Негерметичность камеры сгорания из-за приоткрытого клапана приводит к падению компрессии и прорыву раскаленных газов во впускной или выпускной тракт (в зависимости от того, впускной или выпускной клапан приоткрыт).

Кроме того, стоит отметить значительно увеличивающуюся тепловую нагрузку на клапаны. Ведь плотный контакт закрытого клапана с седлом – это одно из важных условий его охлаждения, а если клапан неплотно прилегает к седлу, охлаждение ощутимо ухудшается. Особенно это касается выпускных клапанов: впускные дополнительно охлаждаются поступающей в цилиндры топливовоздушной смесью, а вот выпускные обеспечивают выход отработавших газов крайне высокой температуры, и для них охлаждение в зоне контакта с седлом имеет критическую важность. В крайнем случае плохое охлаждение клапана из-за малого теплового зазора может привести к его перегреву и разрушению – так называемому прогару. Кроме того, прорыв горящей топливовоздушной смеси в выпускной тракт повышает нагрузку на катализатор (а при его разрушении абразивная пыль может повредить и цилиндры).

Последствия увеличения теплового зазора несколько иные. Как было сказано выше, оно приводит к ударному воздействию распредвала на клапанный механизм, что негативно сказывается на его ресурсе, а также к несвоевременному и неполному открытию клапана. Ухудшение наполнения цилиндра топливовоздушной смесью при этом означает нарушение фаз газораспределения и снижение отдачи мотора: то есть, он будет хуже тянуть.

Величина теплового зазора определяется производителем для конкретного двигателя: если конструкция мотора предусматривает регулировку клапанов, показатели обычно указываются в руководстве по эксплуатации. — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.

В целом величина теплового зазора, разумеется, очень невелика, это десятые доли миллиметра – примерно 0,1-0,4 мм. При этом ее обычно определяют с помощью набора щупов с шагом в 0,05 мм и менее – то есть, соблюдается точность до сотых. Стоит отметить, что тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов различается: как мы уже знаем, выпускные клапаны нагреваются сильнее – а следовательно, сильнее увеличиваются в размерах и требуют большего теплового зазора.

На практике знать конкретные значения теплового зазора нужно только для регулировки – то есть, если вы не занимаетесь ей самостоятельно, эти цифры вам не слишком пригодятся.

Периодичность регулировки клапанов, если она предусмотрена конструкцией мотора, указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. В целом эта процедура выполняется не так часто – обычно это каждые 50-80 тысяч километров. Однако и более частая проверка не повредит – особенно если машина оснащена газобаллонным оборудованием, так как газовое топливо повышает тепловую нагрузку на мотор.

Второй способ узнать о необходимости регулировки клапанов – это характерный звук: стук или цоканье при работе мотора, не проходящее по мере его прогрева.

Ну а если автомобиль приобретен не новым, и его пробег уже немаленький, то регулировка теплового зазора точно не будет лишней – нужно лишь выяснить, предусмотрена ли она конструкцией.

Существует несколько конструктивных вариантов регулировки теплового зазора. К примеру, один из вариантов – это подбор шайб нужной толщины, которые вставляются между толкателем клапана и кулачком распредвала. Для регулировки зазора он сначала замеряется с имеющейся шайбой, а потом шайба при необходимости заменяется на другую, большей или меньшей толщины. Альтернативный вариант при схожей конструкции – подборка не регулировочных шайб нужной толщины, а самих толкателей с необходимыми параметрами.

Еще одна вариация — это регулировка теплового зазора с помощью винтового механизма. В этом случае ничего подбирать не нужно: зазор измеряется щупом и затем при необходимости настраивается вкручиванием или выкручиванием регулировочного болта, который затем фиксируется контргайками — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.

Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.

Неоднократное уточнение о том, что регулировка клапанов должна быть предусмотрена конструкцией мотора, весьма важно: ведь многие двигатели этой процедуры не требуют. Зависит это от того, оснащен ли мотор гидрокомпенсаторами: это устройства, предназначенные для автоматической регулировки теплового зазора. Они работают за счет масла, поступающего в них из двигателя (поэтому, собственно, и называются « гидро компенсаторами») и полностью исключают необходимость периодической ручной регулировки клапанов. Сами они, конечно же, тоже не вечны – о необходимости их проверки и замены говорит все тот же цокающий стук, не исчезающий вскоре после запуска, а порой даже после прогрева двигателя. Однако главное, что нужно знать в контексте этого материала – это то, что моторам, оснащенным гидрокомпенсаторами, регулировка клапанов не нужна.

Как самому отрегулировать клапана на двигателе

Регулировка клапанов представляет собой выставление необходимого теплового зазора и является обязательной процедурой на моторах без гидрокомпенсаторов. Если указанный зазор не отрегулировать, тогда с пробегом клапана начинают стучать. Стук клапанов может возникать как по причине увеличенного зазора, так и в результате зажатых клапанов (например,после неправильной регулировки). В обоих случаях при нарушенном зазоре значительно сокращается ресурс клапанного механизма, двигатель начинает работать шумно и т.д.

На первый взгляд может показаться, что использование гидрокомпенсаторов на современных моторах должно полностью решить эту проблему, так как конструкция обеспечивает автоматическое поддержание нужного зазора. К сожалению, усложнение системы и повышенные требования к качеству моторного масла не позволяют говорить о высокой надежности ГРМ на агрегатах с гидроопорами клапанов по сравнению с аналогами, которые таких опор не имеют, то есть предполагают необходимость регулировки. Другими словами, гидрокомпенсаторы делают эксплуатацию более комфортной, но надежность механизма при этом снижается. По этой причине многие автопроизводители (как отечественные, так и иностранные) долгое время не использовали компенсаторы на своих двигателях. Далее мы рассмотрим, как самому регулировать клапана, так как сегодня машин без гидрокомпенсаторов на дорогах еще очень много.

Когда нужно регулировать клапана

Если ваш двигатель не имеет устройств для поддержания нужного зазора автоматически, тогда нужно быть готовым к тому, что через каждые 30-35 тыс. км. указанные зазоры нужно проверять.

Добавим, что многие автолюбители, особенно владельцы отечественных моделей ВАЗ, определяют необходимость регулировки по появлению шума во время работы клапанного механизма.

Регулировка тепловых зазоров клапанного механизма

Начнем с того, что хотя разные двигатели могут иметь определенные отличия, общие принципы регулировок зазоров схожи для подавляющего большинства моторов.

  1. Первым нюансом является то, что регулировки должны производиться при такой температуре ДВС, которая указана для конкретного типа двигателя в руководстве по обслуживанию и ремонту. Средний показатель составляет около 20°С. Данное требование необходимо тщательно соблюдать тем, кто не имеет достаточного опыта и стремится достичь максимальной точности замеров. Что касается квалифицированного мастера, для специалиста не является секретом то, что при более высокой температуре агрегата зазоры изначально будут увеличены. По этой причине регулировка клапанов на прогретом моторе возможна, но осуществляется с учетом внесения ряда поправок. К этому стоит добавить, что разные моторы могут иметь детали, изготовленные из различных сплавов и материалов. В результате тепловые зазоры могут отличаться, процесс остывания может протекать быстрее или медленнее. По этой причине поправки для каждого ДВС индивидуальны.
  2. Теперь о самом зазоре. Указанный зазор на многих моторах измеряется под регулировочным винтом. Измерить зазор нужно при помощи набора специальных щупов, основным считается щуп, который имеет ширину 10 миллиметров. Также следует учитывать ряд нюансов. Например, рассмотрим автомобили ВАЗ. Во время регулировки на классических моделях возникает потребность в широком щупе. Дело в том, что использование стандартных узких щупов приводит к возникновению погрешности. Такая погрешность вызвана тем, что рычаг клапана на подобных агрегатах немного скошен. Добавим, что оптимальные зазоры на «классике» имеют показатель 0.15 мм. Такой зазор одинаков как для впускных, так и для выпускных клапанов. Вполне очевидно, что одним простым щупом точно определить указанный зазор достаточно трудно. Задача еще более усложняется, так как приобрести полный набор щупов не всегда представляется возможным. В таких случаях важную роль играет опыт мастера, который фактически тактильно определяет зазор. Для этого берется щуп 0.15 мм, после чего оценивается его проход в зазоре. Если указанный щуп идет слишком «туго», тогда клапан зажат. Свободное прохождение щупа укажет на увеличенный зазор.
  3. Следует понимать, что выставить зазор идеально сразу не получается, так как после затяжки контргайки он все равно немного сбивается. По этой причине делается поправка, зазор слегка увеличивается. Что касается уменьшения зазора, осуществлять такую манипуляцию не рекомендуется.

Зазор клапанов и регулировочные шайбы

На моторах, которые предполагают регулировку зазора при помощи специальных регулировочных шайб, выставить тепловые зазоры проще. Стандартные допуски на таких ДВС до трех раз больше. Например, на моделях ВАЗ с регулировочными шайбами для впускных клапанов рекомендуемым является зазор 0.2-0.25 мм, для выпускных этот показатель составляет 0.3-04 мм.

Получается, если щуп 0.15 мм не проходит в зазор между шайбой и распределительным валом или же щуп 0.25 мм. свободно проходит в зазор, тогда требуется регулировка впускных клапанов. Что касается группы выпускных, тогда проверка одинакова, только следует ориентироваться на значения 0.3 и 0.4 мм.

Теперь перейдем к регулировкам. На моделях ВАЗ процедура выполняется при помощи специнструмента, который крепится посредством стандартных гаек и шайб на шпильках крепления крышки ГБЦ. Далее вал проворачивается до того момента, пока кулачок регулируемого клапана не будет «смотреть» вверх. Затем необходимо удалить моторное масло, которое будет находиться возле толкателя. Для этого подойдет обычный шприц. Удаление масла позволит облегчить процесс выставления толкателя, а также станет удобнее доставать шайбу.

Читайте также  Объем бензобака лансер 9

Далее понадобиться повернуть толкатель таким образом, чтобы открылся вырез прямоугольной формы. Для этого можно использовать шило, также подойдет отвертка. После этого следует нажать на рычаг специнструмента, после чего толкатель «утопится». Благодаря данному действию станет возможным установить между бортом и распределительным валом стопор. Теперь остается поддеть шайбу при помощи все того же шила или отвертки. Окончательно извлечь шайбу можно пинцетом.

Теперь нужно подобрать новые шайбы по толщине или оценить состояние старых. Новые шайбы маркируются на внешней поверхности. Для начала следует измерить снятую шайбу при помощи микрометра. Если износ в пределах нормы, тогда можно оставить элемент и перейти к другим клапанам. Сильный износ регулировочной шайбы потребует замены детали, которая подбирается из имеющихся новых шайб с учетом требуемой толщины на основе проведенных ранее измерений снятого элемента. Завершением процесса регулировки считается установка новой шайбы. Шайбы ставятся в толкатель так, чтобы маркировка оказалась внизу. После специнструментом снова «утапливается» толкатель, после чего осуществляется извлечение фиксатора.

Полезные советы

Чтобы избежать «зажатых» клапанов на классических моделях ВАЗ, нужно учитывать то, что тыльная поверхность кулачков распредвала может не являться идеальной. Такое биение вала иногда составляет около 0.04 мм. По этой причине необходимо дополнительно проверять зазор. Делается это тогда, когда кулачок находится в следующих положениях

  • перед моментом открытия клапана;
  • после момента его закрытия;

Для решения задачи понадобится установить распредвал в такое положение, когда метка на шестерне получит верхнее направление. Затем производится проверка зазоров у клапанов 4, 6, 7 и 8. После нужно провернуть коленчатый вал на 180 градусов, то есть распределительный вал провернется на 90 градусов. После проворота можно проверить 7, 4, 3 и 1-й клапаны. Подобным образом проверяются 3, 1, 2 и 5-й клапан, а затем 2, 5, 6 и 8-й. Обратите внимание, измерения всех клапанов должны иметь одинаковый конечный результат. Если результаты отличаются, тогда во время выставления зазора необходимо принимать за основу то место, где зазор минимален (наиболее «зажат»).

Некоторые мастера могут без особых трудностей регулировать клапана на импортных автомобилях при помощи специнструмента для ВАЗ, внося определенные изменения в конструкцию приспособления. Также распространена практика использования только одного фиксатора толкателя, который подбирается по размерам. Процедура сводится к тому, чтобы провернуть коленвал до того момента, пока толкатель не «утопит» кулачок распредвала.

Затем вставляется фиксатор, после чего распредвал вращается до того момента, когда кулачок сойдет с шайбы. После извлечения старой шайбы и проверки/замены на новую, распределительный вал снова вращается назад. Отметим, что распредвал нужно вращать при помощи ключа, которым прокручивается шестерня распредвала. Коленвал крутить не следует, так как ремень ГРМ при вращении обязательно нужно нагружать должным образом.

Что в итоге

Стоит еще раз отметить, что для точности измерения двигатель оптимально остудить до 20 °С, после чего произвести замеры. Измерять зазоры требуется, как минимум, дважды. Распределительный вал необходимо проворачивать с учетом полного оборота. Если зазоры не совпадут, тогда измерения нужно производить повторно. Для точного определения оптимально иметь под рукой несколько щупов разной толщины.

Добавим, что использование больших или меньших по размеру регулировочных шайб крайне не рекомендуется. Под этим следует понимать как установку маленьких шайб, так и незначительную обточку элементов большего диаметра перед монтажом. В таких случаях разумным выходом из положения может быть обычная перестановка уже имеющихся на моторе шайб местами. Дело в том, что указанные детали являются сильно нагруженными. Изначальное несоответствие требуемым размерам в меньшую сторону и любые сторонние манипуляции по подгонке могут привести к ускоренному износу шайб, неполадкам в работе двигателя или выходу из строя самого ДВС.

Регулировка зазоров клапанов — для чего она нужна

Регулировка зазоров клапанов требуется для соблюдения оптимальных тепловых зазоров между элементами ГРМ. При нагреве металл расширяется, и зазоры между деталями двигателя уменьшаются. Все зазоры в двигателе рассчитаны таким образом. Что их оптимальное значение. Устанавливается при достижении двигателем температуры от 80 до 120 градусов. То есть при этих температурах двигатель работает оптимально.

Может эксплуатироваться на максимальной мощности. По этому необходима процедура прогрева холодного двигателя. В первую очередь для того чтобы установились оптимальные зазоры между деталями двигателя. то есть мы устанавливаем тепловые зазоры. которые рассчитаны на тепловое расширение деталей двигателя. Что бы при нагреве они стали как можно меньше. Но исключали возможность их полного отсутствия. Зазоры в клапанах должны быть минимально возможными. Что бы обеспечивать открытие и закрытие клапанов. Без задержки на преодоление зазора.

Принцип работы 4 тактного двигателя

Распределительный вал в двигателе служит для того чтобы открывать и закрывать клапана. В зависимости от тактов работы цилиндров. Существуют 4 такта работы двигателя.

  1. Первый рабочий такт это сжатие воздуха. В случае дизельных двигателей. И топливной смеси в случае бензиновых двигателей. Поршень движется из нижней мертвой точки в верхнюю. Совершает сжатие. Клапана должны быть закрыты.
  2. Второй такт заключается в движении поршня в нижнюю мертвую точку. Под действием давления. Горячее топливо расширяется. Создаёт давление. Которое и совершает работу двигателя.
  3. Третий такт. Поршень движется из нижней мертвой точки в верхнюю. При этом открывается выпускной клапан. Происходит выброс отработанных газов. При достижении поршнем ВИТ выпускной клапан закрывается. И начинает открывать впускной клапан.
  4. Четвертый такт. Поршень из ВМТ движется в НМТ. В цилиндре создаётся разряжение. Поэтому воздух в дизельных двигателях и топливная смесь в бензиновых начинает поступать в цилиндр. Для последующего сжатия в первом такте работы двигателя.

Клапана должны своевременно открываться и закрываться. Кулачки распределительного вала управляют закрытием и открытием клапанов.

При определенном такте работы двигателя. Кулачки напрямую не оказывают воздействие на клапана. Между кулачками и клапанами устанавливаются элементы различных конструкций. В зависимости от модели двигателя. Это могут быть штанги , коромысло клапана двигателя. Рокера. Толкатели. Все эти элементы так же нагреваются и расширяются. Соответственно и меняется тепловой зазор между всеми элементами. От распредвала до кулачков. Все это учитывается при работе двигателя. И устанавливается конкретный зазор для каждой модели двигателя. В зависимости от конструкции газораспределительного механизма.

Влияние тепловых зазоров на работу двигателя.

Неправильная величина зазора сильно влияет на работу двигателя.

Почему увеличивается зазор в клапанах

Увеличение зазоров связано с тем что трущиеся поверхности подвергаются износу. Зазоры увеличиваются за счет износа между клапаном и коромыслом, коромыслом и штангой. Штангой и толкателем. Стираются кулачки на распредвалу. Увеличивается износ в шейка распредвала, и на валу коромысел. Появляется биение между коромыслом и валом коромысел. И какую конструкцию ГРМ не взять везде есть поверхности которые изнашиваются между собой.

Последствия увеличенных зазоров клапанов

Увеличенные зазоры клапанов имеют следующие последствия. Клапана открываются позже и закрываются раньше чем положенного. При впуске. Клапана закрываются раньше. Это не позволяет наполнить цилиндры в полном объёме. Поршень сожмет меньший объём воздуха или топливной смеси. В результате чего уменьшится давление расширяющихся газов. Топливо не полностью сгорит в цилиндре. Если воздуха будет не хватать. Образуется сажа. Частично не сгоревшее топливо станет догорать в следующем цикле работы цилиндра. И как результат возникнет местный перегрев поршневой группы. Здесь речь идет о очень высоких температурах. Свыше 1000 градусов. Местный перегрев двигателя вызовет последствия. Которые приведут к прогоранию поршня, клапанов межклапанных перегородок. В результате ГБЦ не будет подлежать ремонту.

После того как топливо завершит работу. Выпускной клапан должен открыться. Но при увеличенном зазоре он откроется позже. После того кого как поршень начнет движение вверх. Клапан какое то время будет закрыт. Поршень встретит сопротивление в такте выброса выхлопных газов. Закроется раньше. Не будет возможности всем газам выйти из камеры сгорания Это повлияет на мощность двигателя.

В такте впуска поршнем не создаётся требуемое разряжение. Воздух и топливо поступают в меньшем объёме. Это снижает мощность двигателя.

Несоответствие тепловых зазоров в большую или меньшую сторону плохо влияет на работу двигателя. Снижает его мощность и создает вероятность прогорания элементов поршневой группы. В процессе работы зазоры могут как увеличиваться так и уменьшаться

Уменьшенные зазоры клапанов

Вызывают неплотное закрытие клапанов и связано с износом клапана и седла клапана. Клапан вращаются вокруг своей оси. Конструкция пружин клапанов устроена таким образом. Что при каждом нажатии на клапан. Он проворачивается. Это позволяет равномерно распределять усилие нагрузки на клапан по всей плоскости прилегания. В процессе работы клапана постоянно ударяются по седлу и в момент соприкасания проворачиваются. Всё это приводит к износу седла и клапана. В результате клапан поднимается вверх. И как следствие уменьшается зазор между клапаном и коромыслом.

И если вовремя не отрегулировать зазор клапан перестанет закрываться Так как начнет постоянно давить на коромысло. В статье упоминается конструкция ГРМ которая включает в себя. Распредвал, чашку толкателя, штангу, коромысло и клапан. Эта конструкция применяется, в случае если распредвал расположен в блоке двигателя. Если распредвал или два распредвала располагаются в головке двигателя. Применяется другая конструкция газораспределительного механизма. В которой распредвал сначала на рокер который является коромыслом клапана. Такая конструкция устанавливается на итальянских двигателях применяемых в ВАЗ 2101-07. Регулировка клапанов осуществляется между кулачком распредвала и рокером.

Последствия уменьшенных зазоров клапанов

Если зазоры клапанов стали меньше допустимой величины. При нагреве двигателя клапана перестанут плотно закрываться. Не произойдет полноценного сжатия топлива. Снизится компрессия в цилиндрах двигателя. При низкой компрессии топливо в цилиндрах сгорает не полностью. Вследствие чего образуется сажа. Топливо начинает догорать в последующих циклах работы двигателя. Возникает местный перегрев элементов поршневой группы. В первую очередь страдают клапана. Так как через них прорывается пламя из камеры сгорания.

Разные конструкции ГРМ

Более современная конструкция. Когда кулачки распредвала давят на чашку толкателя. А та в свою очередь на клапан. Эта конструкция применяется на автомобилях ВАЗ 2108-10. Регулировка зазоров клапанов осуществляется при помощи специальных калиброванных шайб. Они имеют разный размер. Подбираются в зависимости от величины теплового зазора между чашкой и кулачком распредвала.

Самая современная система включает в себя применение в качестве толкателей гидрокомпенсаторов. Регулировка зазоров клапанов при этой конструкции не требуется. Гидрокомпенсатор располагается между кулачком распредвала и клапаном. При работающем двигателе масло под давлением подаётся в полость компенсатора. В нем происходит расширение полости под давлением масла. И зазоры полностью убираются. При нажатии кулачка на компенсатор. Он начинает движение. Канал подающий давление масла перекрывается. Масло попадает в замкнутое пространство. И не дает внутренней полости компенсатора сжаться. В результате усилие от кулачка передаётся на клапан. Как видим тепловые зазоры убираются сразу. После того как давление масла расширило полость компенсатора. И движение кулачков передается на клапан без зазоров.

Если слышен стук клапанов. Значит при нажатии клапана на компенсатор масло выходит наружу из компенсатора. Через наружную поверхность компенсатора и корпус головки блока. То есть посадочное место компенсатора изношено, И допускает прорыв давления масла. Либо заклинил поршень в полости компенсатора. И Расширения не происходит.

Читайте также  Плохой обдув лобового стекла

В случае когда применяется механическая передача давления от кулачка распредвала на клапан. Требуется постоянная регулировка тепловых зазоров клапанов.

Регулировка клапанов двигателя.

Регулировка зазоров клапанов во всех двигателях внутреннего сгорания происходит по одному и тому же принципу. Независящему от. конструктивных особенностей системы ГРМ. Четырех тактные двигатели как бензиновые так и дизельные имеют одну и туже общую конструкцию. Зная общий принцип можно регулировать клапана на любом двигателе автомобиля.

Что необходимо знать при регулировке зазоров клапанов.

Порядок работы цилиндров 4 цилиндрового двигателя.

Если сработал один цилиндр. за ним в работу вступает следующий. Какой именно. зависит от конструкции двигателя. Если двигатель имеет рядное расположение цилиндров. Коленвал имеет такое строение

Сработал первый цилиндр следующий будет либо 2 либо 3

За 2 будет 4, за 3 – либо 4 либо 3

Поэтому порядок работы цилиндров 4 х цилиндрового рядного двигателя будет таким

Другие конструкции двигателей имеют другой порядок работы цилиндров. Важно знать порядок работы цилиндров для каждого двигателя. Чтобы регулировать клапана именно того цилиндра который находится в ВМТ именно в момент сжатия.

Если мы имеем порядок работы 1-3-4-2, это значит, что сначала регулируем первый цилиндр затем 3 затем 4 затем 2

Как определить вмт поршня в первом цилиндре

Почему положение именно 1 цилиндра. Чтобы не путаться. Первый всегда первый, согласно схемы работы цилиндров. Но можно начать и со 2 и с 3 и с 4.

Выглядеть это будет следующим образом.

2-1-3-4 или если начать с3 то 3-4-2-1

Поэтому чтобы не забивать себе голову лишними подсчетами всегда регулируем с 1, согласно схемы работы двигателя.

Поршень первого цилиндра необходимо выставить таким образом. Чтобы он находился в ВМТ в момент сжатия. Все метки на шкиву коленвала, на маховике, на любом двигателе показывают положение первого цилиндра в ВМТ.

Для того чтобы начать регулировку этого мало. Интересует не только положение поршня в вмт но и ещё чтобы он находился в момент сжатия. Когда поршень совершает сжатие топлива. В этот момент впускной и выпускной клапаны закрыты.

За весь цикл работы двигателя от 1 до 4 цилиндра распредвал совершает один оборот а коленвал 2 оборота. То ест поршень дважды приходит в ВМТ 1 цилиндра за один оборот распредвала. Интересует только одно положение.

Способов определить это положение много. Самый простой и верный , это заткнуть бумажной пробкой отверстие свечи первого цилиндра. И проворачивать коленвал. Клапана первого цилиндра закроются, Создастся компрессия. И пробка выстрелит. Потом останется просто довести метку. Это и будет наше положение поршня первого цилиндра.

Можно сориентироваться по положению бегунка трамблера. Если он начинает подходить к контакту высоковольтного провода первого цилиндра, необходимо в этот момент подвести метку на шкиве или коленвале.

Коромысла клапанов указывают на положения первого цилиндра в момент сжатия. Впускной и выпускной клапан будут неподвижны при подходе поршня первого цилиндра в момент сжатия. Останется только совместить метку. В другом положении поршня первого цилиндра в ВМТ выпускной клапан будет закрываться. После прохождения ВМТ впускной начнёт открываться. Это будет не правильное положение поршня для регулировки клапанов. Главное следить за клапанами при вращении коленвала.

После того как правильно установлен поршень первого цилиндра можно начинать регулировку клапанов. По окончании необходимо проворачивать коленвал по часовой стрелке до достижения следующим поршнем положения ВМТ согласно схемы работы.

Способы регулировки и зазоры клапанов у разных двигателей отличаются. Здесь уже необходимо опирать на руководство по эксплуатации. Но это скорее технические вопросы чем принципиальные.

Зазоры клапанов не только компенсируют тепловое расширение деталей. Но и дают определенный диапазон использования двигателя до следующего технического обслуживания.

Регулировка тепловых зазоров клапанов: в помощь автолюбителю

У различных автомобилей, в зависимости от типа двигателя, может приходиться на цилиндр два и более клапанов. Одни из них служат для впуска топливно-воздушной смеси, другие выпускают отработанные газы. Первые клапаны принято просто называть впускными, а вторые — выпускными. А в действие их приводит и регулирует порядок работы так называемый клапанный (или газораспределительный) механизм. О том, каким способом отрегулировать клапана наиболее выгодно и просто, ведётся множество споров.

Важность регулировки зазоров клапанов двигателя

После старта двигатель и все его детали начинают нагреваться, а значит, и расширяться. При этом не стоит забывать и про естественный износ трущихся и соприкасающихся частей. Это обуславливает необходимость строго определённых зазоров между некоторыми компонентами. И тепловые зазоры клапанов (между кулачком распредвала и стержнем клапана) относятся к одним из самых важных.

При слишком малом зазоре двигатель не сможет в полной мере реализовывать свой потенциал, что не замедлит сказаться на динамических и скоростных характеристиках автомобиля. Попутно будет происходить перегрев выпускных клапанов и оплавление их краёв.

Если же зазор будет больше положенного, то тут звоночком для автовладельца будет характерное «цоканье» мотора, которое иногда может уходить с прогревом машины. При увеличенном зазоре кулачок распредвала начинает «стук» по рокеру клапанного стержня, вместо того, чтобы продавливать его.

Клапанный механизм в разрезе на примере двигателя с двумя распредвалами

Необходимость регулировки клапанов назрела, если видны такие признаки:

  • в области крышки головки блока цилиндров присутствует посторонний, слегка звенящий звук;
  • ремонтировался газораспределительный механизм;
  • последняя регулировка тепловых зазоров клапанов проводилась более 20 тыс. км назад;
  • отдача двигателя заметно упала;
  • как последствие возможен высокий расход топлива.

В большинстве современных моторов для регулировки тепловых зазоров стоят гидрокомпенсаторы. Удобно и не требует стороннего вмешательства, хоть и бытует мнение, что износ компонентов всё равно происходит немного быстрее. Двигатели многих автомобилей, в частности на вазовской классике, требуют регулировки тепловых зазоров вручную. Кто-то считает это дело простым, кто-то, наоборот, работой ответственной и серьёзной. Всё зависит от опыта, вариантов приёмов, сноровки и терпения. Работы рекомендуется проводить примерно после 20 тыс. км пробега с момента последней регулировки.

Также нет особой разницы, с бензиновым или дизельным мотором придётся иметь дело. Существенных и принципиальных отличий в процессе регулировки клапанов тут нет.

Ещё лучше совместить настройку зазора клапанов с заменой масла в двигателе. Причём именно в такой последовательности. Это даст возможность грязи, пыли и песку, что могут попасть в мотор при регулировке уйти затем вместе со старым маслом и масляным фильтром.

Подготовка

Прежде чем приступить к работе, кузов автомобиля лучше тщательно помыть и очистить от пыли и грязи подкапотное пространство, дабы ничего лишнего не попало в мотор после снятия крышки головки блока цилиндров. Затем машину очень желательно установить на максимально ровную поверхность, затянуть стояночный тормоз и подложить под колёса упоры. Нелишним будет иметь хорошее и равномерное освещение. Если последнего недостаточно, обзаведитесь дополнительными источниками света.

Вовсе необязательно покупать подобные упоры, их вполне можно сделать своими руками

Далее необходимо подождать, пока двигатель остынет до рекомендуемой температуры (обычно это 15–25 °С), чтобы измерения были максимально точными. Иногда опытные мастера берутся за регулировку «на горячую», учитывая определённые поправки на повышенную температуру мотора. Но двигатели бывают разные, со своими нюансами и поправками, так что лучше подождать. Свободное время можно пустить на замену фильтров, проверку оптики и т.д.

Регулировку тепловых зазоров клапанов можно проводить и при снятой головке блока цилиндров. Тут кому какая схема работы удобнее, нельзя считать такой способ неправильным. Только следует помнить, что при установке ГБЦ на машину и протяжке возможны смещения зазоров либо в плюс, либо в минус от необходимых показателей. Поэтому лучше подстраховаться и перепроверить.

Перечень инструментов для работы

  • Комплект гаечных ключей.
  • Пара отвёрток.
  • Измерительный щуп.
  • Набор регулировочных шайб.
  • Микрометр.
  • Пинцет.
  • Специальное приспособление для регулировки клапанов.

Набор инструментов для регулировки клапанов на автомобилях ВАЗ

Регулировка тепловых зазоров клапанов с использованием щупа

  1. Для начала надо отцепить все трубки от крышки клапанов, тросики, ведущие к приводам заслонок, и произвести демонтаж корпуса воздушного фильтра. Чтобы коленвал легче прокручивался, свечи тоже можно выкрутить.
  2. Открутить две гайки и снять крышку, после чего с верхней части ГБЦ удаляются остатки масла.
  3. Снимается передний кожух ремня ГРМ.
  4. Поршень цилиндра, с которого начнётся регулировка зазоров, выставляется в верхнюю мёртвую точку сжатия. Все клапаны в таком положении будут закрыты. В процессе для наиболее точного результата можно ориентироваться на нанесённые производителем метки.
  5. Далее коленвал по звёздочке проворачивать следует по часовой стрелке. Для оптимальной регулировки клапанов требуется, чтобы совпадали риски на коленвале и корпусе подшипников. Для большего удобства можно нанести свои метки. Тогда в дальнейшем положение каждого цилиндра можно будет определять по зубьям звёздочки.
  6. На винте, использующемся для установки зазора, отжимается контргайка. Выставляется зазор таким образом, чтобы плоский щуп был пределом подворота болта. После чего контргайка затягивается. Попутно необходимо следить за силой затягивания контргайки, иначе полученные параметры можно сбить.
  7. Закончив с затяжкой, необходимо щупом ещё раз проверить выставленный зазор. Последний должен проходить с лёгким усилием. Если результат отличается от нужного — провести регулировку заново.
  8. Повторить процесс со всеми последующими клапанами.

Выше был приведён метод регулировки клапанов с помощью щупа. На многих современных автомобилях для этой процедуры применяются специальные регулировочные шайбы. Весь объём работ отлично продемонстрирован на приведённом ниже видео.

Пример регулировки клапанов на ВАЗ 2108–2115

Как регулировать 6-цилиндровый рядный мотор: видео

Как отрегулировать с помощью рейки и индикатора

Ещё для регулировки теплового зазора клапанов может применяться специальная рейка в паре с индикатором. Этот набор помогает добиться большей точности, нежели при использовании щупа или шайб.

Набор с рейкой и индикатором для регулировки тепловых зазоров клапанов

Порядок работ следующий:

  1. После подготовительных процедур и демонтажа крышки клапанов мотор прокручивается до совпадения метки на шестерне распредвала с корпусной меткой.
  2. Маркером на обратной стороне шестерни относительно заводской метки можно через каждые 90 градусов проставить свои отметки.
  3. При помощи трёх болтов фиксируем рейку на выступе блока подшипников.
  4. В специальное гнездо на планке ставится стрелочный индикатор с установленной на «0» шкалой.
  5. Специальным приспособлением берётся кулачок и тянется вверх, после чего стрелка индикатора сместиться на 50–52 деления. Если полученные цифры отличаются, тогда клапан регулируется по сценарию, описанному при работе с щупом.

Видео о последовательности проведении работ

Если стоит ГБО (газ)

В случае если автомобиль оснащён газобаллонным оборудованием, регулировка клапанов приобретает свои характерные особенности. Зазоры для впускных клапанов можно выставлять по инструкции, как для бензина. А вот выпускным требуется уделить отдельное внимание. Связано это с особенностями топливно-воздушной смеси на газу, температура горения которой выше, а время горения ниже. Регулировку выпускных клапанов при наличии ГБО лучше проводить с периодичностью в два раза чаще, а сами зазоры выставлять максимально допустимыми по инструкции. Некоторые мастера советуют ставить на 10–20% больше рекомендуемых.

Приведёнными выше способами можно достаточно точно отрегулировать тепловые зазоры клапанов, попутно оптимизировав фазы газораспределения и улучшив в целом работу всего газораспределительного механизма. Это позволит увеличить срок службы компонентов двигателя и его моторесурс.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: