На Gentre, так же как и на Chevrolet Cobalt , установлен новый двигатель B15D2. Мотор полутора литровый, шестнадцати клапанный, 107-ми сильный, с цепным приводом распределительных валов . Распредвалы при работе мотора, своими кулачками нажимают на толкатели клапанов. Те, в свою очередь, открывают клапана. В конструкции привода ГРМ нет ни регулировочных болтов , ни регулировочных шайб. Производитель посчитал, что регулировка не понадобится на протяжении всего срока эксплуатации мотора, то есть до капитального ремонта . Практика показывает, что это не так.
Таким образом, небольшие изменения времени открытия клапана в любом направлении - будь то более или менее продолжительная - не будут иметь любой обнаруживаемый эффект. Разумно добросовестное наблюдение показывает, что зазоры ослабления клапанов относятся ко многим различным типам двигателей, но, в частности, к некоторым моделям и типам двигателей, которые по своей природе страдают от проблем с герметизацией клапанов, двигателей, которые есть много в силовых передачах.
И это абсолютно никаких недостатков. Двигатели автомобилей - это точное оборудование; перемещение многих деталей должно быть тщательно синхронизировано, чтобы двигатель работал правильно. Впускные и выпускные клапаны являются важными компонентами для оптимальной работы двигателя. Эти клапаны содержат механизмы, которые необходимо отрегулировать правильно, чтобы обеспечить изменения температуры и компенсировать износ материала. Запуск транспортного средства с неправильно настроенными впускными и выпускными клапанами может оказать пагубное воздействие на ваш автомобиль.
Признаки необходимости регулировки клапанов
Признаком больших зазоров клапанов является звонкий металлический стук в верхней части головки блока, частота которого в два раза меньше частоты вращения коленчатого вала . Из-за зажатых клапанов начинаются хлопки в выхлопную трубу . Через 15–30 секунд после холодного запуска двигателя, начинаются пропуски воспламенения в цилиндрах, так как нагретые горящей в цилиндрах смесью клапана удлиняются и перестают садиться в свои сёдла. После нагрева двигателя и удлинения вследствие нагрева головки блока, зажатые клапана опять начинают садиться в свои сёдла, и пропуски воспламенения прекращаются. При неправильных зазорах клапанов:
Все впускные и выпускные клапаны в двигателе должны открываться и закрываться с правильными интервалами, чтобы двигатель работал бесперебойно. Эти клапаны имеют небольшой зазор между самим клапаном и механизмом, который активирует клапан. Этот клиренс называется «плетью». Если плунжер клапана установлен неправильно, двигатель может реагировать, работая на холостом ходу , особенно при прогреве.
Впускные и выпускные клапаны, которые не регулируются, чтобы открывать и закрывать в надлежащее время, ухудшают способность двигателя производить максимальную мощность . Впускные клапаны управляют, когда и как долго топливо подается в камеру сгорания, и должны быть синхронизированы со скоростью поршней, чтобы обеспечить максимальное количество смеси в двигателе. Выпускные клапаны выполняют аналогичную функцию, за исключением того, что их цель заключается в том, чтобы дать сгоревшие газы покинуть двигатель.
- снижается мощность двигателя;
- увеличивается расход топлива.
Последствия неправильных тепловых зазоров клапанов
При больших зазорах в клапанах, ГРМ работает с ударными нагрузками. При этом повышаются боковые нагрузки на направляющие втулки клапанов, приводящие к их ускоренному износу. Слишком большие зазоры могут даже привести к рассухариванию клапанов с последующей аварией мотора. При больших тепловых зазорах ухудшается наполнение цилиндров рабочей смесью , что приводит к снижению мощности и экономичности.
Зажатые клапана снижают компрессию в цилиндре, а также плохо охлаждаются (особенно выхлопные), так как тепло от их тарелок отводится через сёдла, в которые они не садятся. Из-за этого зажатые клапана прогорают.
Если клапаны не будут правильно отрегулированы, двигатель не будет гореть топливом при максимальная эффективность . Мощность и пробег затем резко уменьшаются. Самым серьезным результатом неправильной регулировки клапанной пены является повреждение клапанов и связанных с ними компонентов. Установка зазоров свободно заставляет части механизма клапана забиваться вместе, повреждая клапаны и создавая стук или дребезжащий звук. Установка слишком плотных зазоров может привести к полному закрытию клапанов, что может привести к чрезмерному тепловому повреждению и полной неисправности клапана.
Регулируем
Тепловые зазоры клапанов на заводе регулируют подбором толкателей. Толкатели имеют 64 размера по толщине дна.
Вот так они выглядят:
Чтобы до них добраться, нужно снять клапанную крышку и оба распредвала. Начинаем со снятия корпуса воздухоочистителя. Он мешает доступу к звёздам привода распределительных валов. Для его демонтажа достаточно отпустить хомут резинового патрубка, по которому очищенный воздух попадает во впускной ресивер, снять разъём пластиковой трубки отвода картерных газов с крышки катушек зажигания и отсоединить разъём датчика температуры воздуха на впуске. Сам корпус воздухоочистителя просто вставлен в резиновые подушки своими выступами. Достаточно его потянуть вверх и вперёд, чтобы вынуть из моторного отсека.
Всегда держите клапаны двигателя в соответствии с техническими характеристиками производителя. Его работа появилась в его университетской газете «Авион», и он сделал частную техническую ручную работу . Он преподает степень бакалавра наук в области аэрокосмической техники от аэронавигационного университета Эмбри-Риддла и его механическую аттестацию по авиационной технике и силовой установке от Федерального управления гражданской авиации.
Поскольку мы устанавливаем зазор в клапане, мы должны учитывать коэффициент коромысла. Для этого требуется небольшая простая математика; взяв стандартное расстояние от камеры до отметки 1010, мы должны умножить это на стандартное соотношение рокеров, которое было указано как 25-1, хотя в реальной установке это больше похоже на 22. В качестве уступки немного уменьшенному установленному коэффициенту 22-1, стандартная регулировка зазора клапанов обозначается как 012-дюйм.
Теперь откручиваем болты крепления крышки ИКЗ (катушки зажигания) и снимаем её. Отсоединяем разъёмы от каждой индивидуальной катушки зажигания. При этом нужно учитывать, что защёлки разъёмов блокируются специальными планками, которые нужно предварительно выдвинуть из разъёмов. Открутив по одному болту М6 крепления катушек, вытаскиваем их из свечных колодцев и откладываем в сторону.
В тех случаях, когда необходимо использовать более высокие коэффициенты, требуемый клапан может быть оценен с использованием этой простой формулы. Чтобы оценить требуемый зазор в клапанах, где используются более высокие коэффициенты, просто обрабатывайте его назад и умножайте на более высокий коэффициент. Однако это лишь основные отправные точки; но, по крайней мере, где-то начать. С установленными зазорами клапанов, как вы обычно ожидали бы для стандартного двигателя при 012-дюйме, двигатель простаивает очень грубо.
Мгновенно двигатель простаивает намного плавнее и тянет лучше снизу. Аналогичный метод может быть применен к большинству кулачков, которые имеют разные впускные и выпускные профили, то есть имеют немного больший зазор на выпускных клапанах или, наоборот, немного более плотный на впускных клапанах. Роликовый наконечник действует как ролик панели и вытягивает лезвие независимо от размера зазора, даже если его нет. Лезвие щупа должно быть протерто сбоку от одной стороны к другой.
Настала очередь крышки клапанов. Крышка из алюминиевого сплава. Крепят её к головке блока цилиндров четырнадцать болтов М6. Отпускаем эти болты, начиная от крайних к центральным, примерно так же, как и ГБЦ любого мотора. После откручиваем их совсем и снимаем клапанную крышку. Если её прокладка прилипла, то можно поддеть крышку за выступы по её углам. Без крышки клапанов открыт доступ к распредвалам, клапанам с их толкателями и звёздам их привода.
Регулярное и точное регулирование зазоров клапанов может быть очень расстраивающим, главным образом, из-за используемых инструментов. Крайне важно использовать отвертку, которая плотно прилегает к гнезду регулировочного винта. Мешочек подходит, тем сложнее удерживать регулировочный винт на месте, когда он зажимает контргайку. Принимая во внимание, что мы пытаемся установить разрешения на одну тысячу дюймов, стоит потратить средства на то, чтобы специально выполнить эту работу. Проблема заключается в том, что большинство отверток имеют коническое лезвие, что вызывает не самые лучшие припасы.
Прежде чем регулировать клапана нужно определиться, у каких из них этот зазор не соответствует допускам. Для этого берём набор плоских щупов и замеряем зазор между толкателем каждого клапана и тыльной стороной кулачка распредвала над ним. У впускных клапанов (верхний ряд на фото выше) зазор должен быть 0,12 мм, а у выпускных (нижний ряд) 0,32 мм. Если зазор отличается от этих значений более 0,02 мм в любую сторону, требуется его регулировка. Если на моторе стоит ГБО, то зазоры у всех клапанов надо увеличить на 0,05 мм от нормы.
Это золотой век лошадиных сил , и среди больших изменений, которые приводят этот заряд, лучше головки цилиндров и более агрессивные кулачковые лепестки. Большие кулачки означают высоты подъема клапана. Очевидно, что, поскольку головки цилиндров улучшают пропускную способность , подъем клапана будет продолжать возрастать. По мере подъема подъема и сгорания камеры сгорания поршень к клапану становится более плотным.
Способ узнать, что ваши клапаны не очищают поршни, не происходит после того, как двигатель блокируется от изогнутого клапана. Давайте начнем с быстрого запуска того, что происходит внутри вашего движка. На заключительном этапе хода выхлопа, когда поршень приближается к верхней мертвой точке, выпускной клапан закрывается, а впускное отверстие только открывается. Это обычно называют перекрытием. Подумайте об этом, поскольку поршень горит, когда выпускной клапан закрыт, а впускной клапан открывается в поршень.
Для замера тепловых зазоров, необходимо устанавливать каждую пару кулачков распредвала тыльной стороной к толкателю. Поэтому придётся проворачивать за болт крепления его шкива.
Что бы открыть к нему доступ, нужно:
- повернуть, насколько можно вправо передние колёса автомобиля;
- снять брызговики в правой колёсной арке.
Вращать коленвал удобнее всего за болт крепления его шкива головкой на 22, одетой на трещётку через два удлинителя. Если удлинителей нет, придется домкратить автомобиль и снимать правое переднее колесо.
В прошлом стандартная рекомендация по безопасному разминированию для большинства гоночных двигателей составляла 100 дюймов для впускного клапана и 140 дюймов для выхлопных газов . Зазор выпускного клапана, как правило, шире, потому что если при высоких оборотах выпускной клапан отскакивает от своего сиденья при закрытии, возможно, он может порвать поршень, поэтому необходим дополнительный зазор. Если частота вращения двигателя невелика, а конструктор двигателя уверен, что управление клапаном можно контролировать, тогда более плотные зазоры возможны до 070 дюймов на входе и 100 на выхлопе.
Результаты замеров зазоров записываются, для предотвращения путаницы при дальнейшей работе . После этого снимаем распредвал, клапана которого требуют регулировки. Перед снятием распредвалов, коленвал устанавливается в положение, когда поршень первого цилиндра находится в верхней мёртвой точке . Проще всего это сделать по микрометрическому нутромеру с индикатором часового типа, вкрутив его вместо свечи первого цилиндра.
Но по мере увеличения числа оборотов двигателя более широкие зазоры могут удержать вас от проблем. Это делает выхлопную сторону 100-дюймовым или 080, если вы храбры. Это общие рекомендации и, конечно, будут отличаться в зависимости от более конкретных построений, но эти цифры - отличное место для начала.
Каждый производитель кулачков порекомендует конкретную позицию для кулачка на основе центральной линии впуска. Эта позиция имеет тенденцию быть наиболее точным способом нахождения камеры. Например, кулачковая карта перечислит центральную линию впуска на 108 градусов после верхней мертвой точки.
Распредвалы при этом, должны находиться в положении, когда клапана первого цилиндра полностью закрыты, то есть в такте сжатия. В этом положении любым маркером наносятся метки на звёздах привода распредвала и звене цепи ГРМ напротив. Если регулировки требуют и впускные и выпускные клапана, то распредвал нужно снимать только по одному, что обусловлено конструкцией натяжителя цепи.
Мы не будем вдаваться в процедуру градуировки распределительного вала , поскольку этот предмет хорошо покрыт. Отпирание кулачка будет делать наоборот. Честно говоря, единственным специальным инструментом , который необходим, является модельная глина, которую вы можете заимствовать из коробки для игрушек вашего ребенка. Слегка смажьте поверхности клапана маслом, чтобы глина не прилипала к клапанам. Теперь соберите головки с предварительно сжатой головной прокладкой.
Самый точный тест состоит в том, чтобы полностью крутить всю головку, но мы обычно только вращаем болты головки вокруг рассматриваемого цилиндра. Большинство гонщиков будут использовать механический или роликовый подъемник, однако, если вы используете гидравлический подъемник, они будут сжиматься под нагрузкой, поэтому лучшей процедурой является замена набора механических подъемников. Как только ресница будет установлена как для впускных, так и выпускных клапанов, вы можете теперь осторожно сверлить коленчатый вал по крайней мере на четыре оборота, чтобы клапаны могли работать в течение всех циклов подъема.
Перед снятием обязательно надёжно заклиниваем башмак натяжителя цепи ГРМ.
В его конструкции имеется реечный сектор с фиксатором, соединённый со штоком. Фиксатор даёт возможность штоку двигаться только в сторону натяжения. Если шток натяжителя выдвинется хотя бы на один зуб сектора, снятую с распредвала звёздочку его привода невозможно будет установить назад не зарядив натяжитель в исходное положение, который находится под крышкой привода ГРМ. То есть что бы добраться до натяжителя, нужно будет слить и масло, снять приводные ремни навесных механизмов, правую опору двигателя, водяной насос и поддон с его усилителем.
Вы заметите, что клапаны будут вдавлены в глину, показывая количество зазора. Есть несколько способов измерить это. Вы можете использовать суппорт для измерения глубины, или вы можете отрезать глину пополам лезвием бритвы, а затем использовать суппорт для измерения этой глубины. Если вы внимательно посмотрите, глина может также указывать радиальный зазор между карманами клапанов и клапаном, хотя часто это может быть трудно измерить точно, хотя это важный шаг.
Для этой процедуры существует несколько ограничений, причем самым важным фактором является то, что она не очень точна, особенно когда зазоры очень близки к минимуму. Это подводит нас к более точному методу с использованием индикатора набора номера, и это можно сделать, не снимая головки цилиндров.
Надёжно заклинив башмак натяжителя, закрываем тряпкой проём в ГБЦ под привод ГРМ, для предотвращения попадания в мотор посторонних предметов . Болт крепления звёздочки распредвала отпускаем накидным ключом на 19, удерживая сам распредвал за шестигранник, расположенный по его середине, рожковым ключом на 27. Откручиваем и снимаем переднюю общую крышку распредвалов.
Сначала удалите все свечи зажигания и установите световые контрольные пружины на впускной и выпускной № №. Как только это будет установлено, установите индикатор циферблата на выпускном клапане, чтобы измерить подъем клапана от пружинного фиксатора. Выпускной клапан будет находиться на закрывающей стороне кривой подъема. Сбросьте индикатор циферблата, а затем нажмите на конец клапана качалки и запишите количество движения до того, как выпускной клапан контактирует с поршнем.
Сбросьте указатель на циферблате, а затем вдавите впускной клапан с помощью качалки, пока он слишком не попадет в поршень. Запишите это значение как зазор впуска. Также неплохо перепроверить зазоры на уровне примерно пяти градусов по обе стороны от отметки 10 градусов, чтобы проверить самое узкое место.
- На выпускном распредвале отпускаем на пол оборота болты крепления крышек 2, 4 и 5, а крышку №3 отпускаем в последнюю очередь.
- На впускном валу отпускаем крышки 2, 3 и 5, а №4 отпускаем последней.
Нельзя забывать, что крышки распредвалов нельзя путать между собой и разворачивать их при установке назад.
Этот тест также потребует какого-то рычажного инструмента для сжатия пружины, когда он находится в положении. Проверка радиального зазора клапана в кармане поршневого клапана требует немного больше работы , но стоит того. Часто из-за зазора между поршнем и стенкой поршень будет катиться назад и вперед в отверстии. Если зазор в кармане клапана находится слишком близко к клапану, у вас может возникнуть потенциальная проблема.
Важным измерением является осевая линия клапана относительно рельефа клапана в поршне. Разделив диаметр клапана пополам, чтобы установить радиус, это дает нам радиус Дублировать это расстояние на паре разделителей, а затем направить радиус от осевой линии поршня. Если между нарисованной линией и вертикальной стенкой кармана клапана меньше, чем от 050 до 060 дюймов, для увеличения зазора потребуется механическая обработка . Если зазор больше, чем 050 - зазор хороший, и вы готовы к сборке.
После того, как снят распредвал, открывается доступ к толкателям и клапанам:
Вытаскиваем по одному толкателю, которые надо заменить для регулировки теплового зазора клапанов и определяем их толщину. Размер толкателя нанесён внутри на его днище. Используя его и замеренный перед этим зазор, рассчитывем нужный размер толкателя, который и устанавливаем вместо старого.
После замены нужных толкателей устанавливаем на место распредвал и его крышки. Каждую строго на своё место и в том положении, в котором она стояла.
- Затягивать крышки нужно постепенно, не допуская их перекосов, в порядке, обратном снятию.
- Если предстоит снимать второй распредвал, то переднюю общую крышку ставить не надо.
Окончательно затянуть крышки моментом 15 Н·м. Кулачки распредвалов перед их установкой, должны находиться в положении, как на третьей фотографии. После затяжки распредвала надеваем на него звёздочку привода. При этом допустимо незначительно проворачивать распредвал за шестигранник, что бы его установочный штифт попал в паз звёздочки. Не стоит забывать, что поворот распредвала на угол, больший нескольких градусов, может привести к загибу клапанов. После установки звёздочки на посадочное место РВ, контролируем совпадение метки на звёздочке с меткой на цепи и затягиваем болт её крепления усилием 65–75 Н·м.
Когда оба распредвала установлены на свои места по меткам, убираем тряпку, стопор башмака натяжителя и снова проверяем зазоры клапанов. Если зазоры отрегулированы нормально, собираем мотор в обратной последовательности. Болты клапанной крышки затягиваем от центра к краям в шахматном порядке, с усилием 11 Н·м, заменив предварительно её прокладку новой.
Если нет в наличии толкателей нужных размеров , придется снимать и ставить распредвал повторно, после того, как придут заказанные толкатели нужных размеров.
Регулировка клапанов двигателя – несложная операция, однако пренебрежение ею может привести к неприятным последствиям.
Что такое регулировка клапанов
Для начала разберемся, что такое регулировка клапанов . При работе двигателя внутреннего сгорания все его детали нагреваются и расширяются. Это касается и механизма газораспределения, в котором между распредвалом и клапанами всегда должен оставаться определенный тепловой зазор, компенсирующийся при выходе двигателя на рабочую температуру . Для установки этого зазора нужна регулировка клапанов .
Периодичность регулировки клапанов
В двигателях, зазор клапанов в которых регулируется путем установки регулировочных шайб (переднеприводные ВАЗы), рекомендуемый интервал составляет 30 тыс. км. В двигателях с рычажным приводом в механизме газораспределения проверка и регулировка клапанов требуется чаще – каждые 15-20 тыс. км. Эти интервалы необходимо уменьшать при эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях , с ударными нагрузками и пр.
Зазор клапанов
Тепловой зазор клапанов регламентируется производителем, к примеру, для переднеприводных ВАЗов номинальный зазор для впускного клапана составляет (0,2 ±0,05) мм, для выпускного – (0,35 ±0,05) мм.
Порядок регулировки клапанов
Регулировка клапанов производится при остывшем двигателе. Для этого нужно оставить автомобиль с открытым капотом на долгое время или ускорить охлаждение принудительно, например, при помощи вентилятора.
На «классических» ВАЗах регулировка производится при помощи вращения контргаек. На переднеприводных ВАЗах регулировка производится путем подбора регулировочных шайб необходимой толщины. На СТО цены на данную услугу разные, в среднем 500-1000 руб. Не забудьте взять с собой новую прокладку клапанной крышки и уплотнители втулок клапанной крышки.
Последствия неправильной регулировки клапанов
Слишком большой зазор клапанов вреден также, как и слишком маленький. При увеличении зазора появляется характерный стук в двигателе, особенно при работе на холодную. При этом усиливается износ клапанов. При уменьшении зазора падает мощность двигателя, клапан может не закрываться полностью и прогореть, что приведет к необходимости его замены.
5 лет назад
Добро пожаловать!
Регулировка клапанов – большинство людей конечно же знают что это за процесс и для чего его нужно регулярно производить на некоторых автомобилях к примеру на «Классике», но есть такие люди которые об этом не знают ничего и хотят разобраться в этом вопросе, поэтому специально для таких людей была подготовлена данная статья из которой вы многое узнаете. А если вам станет что то непонятно то в таком случае напишите комментарий с вашим вопросом в самом низу сайта и мы в ближайшее время на него ответим.
Примечание!
А ещё в дополнение в конце статьи вас ждёт интересный видео-ролик, благодаря которому вы многое для себя поймёте в регулировки клапанного привода!
Для чего нужно регулировать клапана?
Их регулировка нужна для того, чтобы машина устойчивее работала как на высоких так и на низких оборотах двигателя. Потому что как правило из-за неправильной регулировки клапанов, зазоры которые должны быть между кулачком распредвала и самим клапаном нарушаются, что приводит к слишком сильному открытию клапана при работе двигателя и вследствие чего в цилиндре произойдёт разгерметизация которая в свою очередь может пагубно сказаться на ресурсе двигателя.
Примечание!
В том случае если зазор между седлом клапана и боковыми частичками цилиндра стал очень большим (см. фото ниже, там этот зазор отмечен), то в этом случае может произойти прогорание клапана, а так же если при этом ход у поршня очень большой тогда может произойти встреча клапанов с самим поршнем при работе двигателя. Поэтому регулировку клапанов нужно производить периодически и с особой тщательностью, так как неправильно выставленные зазоры при регулировки могут опять пагубно повлиять на ресурс мотора!
Как будут работать клапана при неправильно выставленном зазоре?
В этом случае как говорилось раньше работа клапанов нарушается, в связи с этим клапана начинают либо открываться чуть больше чем это положено, либо начинают находится в постоянно открытом положении из-за чего герметизация в цилиндре пропадает, для наглядности посмотрите фото ниже на котором нарушена регулировка клапанов и в связи с чем клапан находится в постоянно открытом режиме.
Как избавится от регулировки клапанов?
Некогда не задавались вопросом: «Почему к примеру на 16-клапанной приоре, не надо регулировать клапана?» А все дело в том, что в двигателе приоры вместо «Толкателя» за счёт которого кулачок распределительного вала толкает клапан, стоят «Гидро-компенсаторы» которые в свою очередь за счёт высокого давления масла находят оптимальный зазор между кулачком и самим «Гидро-компенсатором» клапана и в связи с этим клапана всегда работают при оптимальных зазорах.
Примечание!
Кстати «Гидро-компенсаторы» можно установит практически на любой автомобиль в связи с чем о регулировки клапанов вы можете забыть, но есть одно Но! «Гидро-компенсаторы» можно устанавливать лишь на автомобили в которых «Газо-Распределительный Механизм – он же ГРМ» состоит из распредвала, коленвала, а так же клапанов и поршневой группы – по сути это основная часть автомобилей!
Двигатели внутреннего сгорания, которые устанавливаются на современных автомобилях, это достаточно сложные механизмы с множеством деталей. Поэтому для нормальной работы на протяжении длительного времени они требуют правильного обслуживания.
К сожалению, многие автомобилисты не уделяют этому должного внимания. Например, они не очень хорошо понимают, для чего нужна регулировка клапанов и часто игнорируют эту процедуру, что приводит к дополнительным поломкам и большим расходам на ремонт. В данной материале мы расскажем о том, что такое регулировка клапанов, каким двигателям она нужна и как она выполняется.
Прежде чем ответить на вопрос, что такое регулировка клапанов, необходимо сначала выяснить, что же представляю собой клапаны двигателей внутреннего сгорания, где они находятся, и выполнение каких функций на них возложено. Конструктивно эти важные детали современных двигателей представляют собой «тарелки» цилиндрической формы с достаточно длинными стержнями. Они устанавливаются в блоке цилиндров, причем в количестве как минимум два на каждый из них. Клапаны в закрытом состоянии прилегают к седлам, которые изготавливаются из стали и запрессовываются в головку блока цилиндров (ГБЦ). Поскольку в процессе функционирования эти детали испытывают значительные механические и тепловые нагрузки, то они изготавливаются из специальных, устойчивых к такого рода воздействиям сталей.
Клапаны являются составными частями газораспределительных механизмов автомобилей (ГРМ), которые нередко называются клапанными. Они подразделяются на впускные и выпускные. Функцией первых является, как нетрудно догадаться по самому названию, впуск горючей смеси в цилиндры, а вторых - выпуск из них отработавших газов. В процессе работы двигателя клапаны расширяются, их стержни удлиняются, соответственно, изменяются размеры зазоров, которые должны быть между их торцами и толкающими кулачками (в двигателях старых конструкций - коромыслами). В процессе эксплуатации ДВС размеры этих отклонений нарастают, и именно тогда, когда они начинают превышать предельно допустимые значения, следует производить регулировку клапанов. Она состоит в том, чтобы привести зазоры в норму.
Если клапаны периодически не регулировать, то это может привести к весьма нерадостным последствиям. В том случае, когда зазор чересчур мал, то неизбежно будет происходить «подгорание». Это означает, что на поверхностях клапанов будет образовываться достаточно плотный слой продуктов сгорания топливной смеси. Из-за него нарушается нормальная работа системы газораспределения, а, следовательно, и двигателя в целом. К тому же этот нагар достаточно трудно поддается удалению.
В тех случаях, когда зазор чрезмерно велик, клапаны открываются не полностью, и поэтому мощность двигателя существенно падает. Кроме того, они начинают «стучать», и этот стук опытные водители слышат, даже находясь в салоне, за рулем своего авто. Само собой разумеется, что увеличенные клапанные зазоры влияют на работу двигателя внутреннего сгорания ничуть не менее негативно, чем чрезмерно малые.
Каким двигателям и когда нужна регулировка клапанов?
Следует заметить, что далеко не всем двигателям внутреннего сгорания требуется периодическая регулировка клапанов. Дело в том, что сейчас во многих современных ДВС, которыми оснащаются легковые автомобили, в системах их газораспределительных механизмов устанавливаются таки называемые гидрокомпенсаторы. Эти устройства самостоятельно, в режиме реального времени регулируют зазоры, и поэтому их величина всегда является оптимальной.
Если в двигателе транспортного средства гидрокомпенсаторов нет, то регулировать клапана необходимо вручную. О том, что пришла пора заняться этим делом, довольно легко узнать по некоторым симптомам. Одним из них является характерное «цокание» клапанов, которое уже было упомянуто выше, а другим - то, что двигатель начинает «троить», в его цилиндрах или существенно падает, или же полностью пропадает компрессия. Как только проявляется хотя бы один из этих симптомов, необходимо проверить размеры промежутков в клапанном механизме.
Делать это нужно также и не дожидаясь «тревожных звоночков», в рамках проведения мероприятий по текущему техническому обслуживанию автомобиля. Периодичность проверки клапанных зазоров указывается в технической документации на каждое транспортное средство, и, как правило, составляет один раз на каждые 25000 – 30000 километров пробега. Ее обычно проводят на станциях технического обслуживания, но, обладая определенными навыками, проверку клапанных зазоров можно осуществить и самостоятельно.
Процедура регулировки клапанов
Производить регулировку клапанов необходимо только на холодном двигателе, причем со строгим соблюдением определенной последовательности действий. В противном случае зазоры будут отрегулированы неправильно со всеми вытекающими из этого последствиями.
Процесс регулировки начинается с того, что поршень цилиндра устанавливается в самую верхнюю точку сжатия. Чтобы привести его в такое положение, необходимо провернуть коленчатый вал или же за пусковую рукоятку, или же за винт крепления шкива привода генератора. Следует заметить, что вращение нужно производить только по часовой стрелке. После того, как поршень установлен, необходимо произвести проверку величины зазора. Делается это с помощью специального щупа.
Если выясняется, что зазор или чрезмерно велик, или слишком мал, то необходимо его изменить. Для этого на соответствующем болте или винте необходимо сначала освободить контргайку, а затем установить зазор до требуемого предела. Он определяется толщиной соответствующего щупа. Как только величина зазора установлена, нужно зафиксировать это положение, затянув контргайку. Делать это нужно аккуратно и осторожно, чтобы не сбить настройку. После этого надо обязательно проверить правильность регулировки клапана с помощью щупа: он должен входить в зазор, однако не свободно, а с некоторым усилием. Если так и есть, то это означает, что регулировка конкретного клапана конкретного цилиндра произведена правильно, и нужно проделать всю описанную выше процедуру для всех оставшихся клапанов и цилиндров.
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
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.
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.
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.
В любых ДВС для организации нормального газораспределения применяются клапанные механизмы. На привод коленвала забирается небольшая часть крутящего момента. В процессе нагрева металл имеет свойства расширяться. Следовательно, меняются размеры деталей мотора. Изменяются и размеры элементов ГРМ. Если в приводе ГРМ не предусмотрен тепловой то при нагревании двигателя до его оптимальных рабочих температур клапаны не будут плотно закрываться. Как следствие, они не будут обеспечивать требуемой герметичности.
По этой причине рабочие характеристики двигателя могут ухудшиться. Но это не все. Снижается ресурс клапанов - очень часто подгорают кромки тарелок. В процессе работы клапана поверхность его изнашивается, а тепловые зазоры увеличиваются. Это ведет к более шумной работе мотора. Чтобы этого не возникало, а двигатель всегда работал ровно и тихо, необходимо периодически регулировать тепловой зазор клапана. Для этого инженеры предусмотрели специальный механизм или же шайбы для регулировки.
Важность настройки зазоров
После запуска мотор и все его элементы разогреваются и, как следует еще из школьного курса физики, расширяются. Также трущиеся элементы изнашиваются по естественным причинам. Этим обуславливается необходимость наличия точного зазора между элементами системы ГРМ. И расстояние, которое имеется между кулачком на распредвале и клапаном, - это один из самых важных факторов.
Когда тепловой зазор клапана меньше, чем нужно, мотор не сможет максимально реализовать заложенный в него производителем потенциал. Это обязательно скажется на динамике и скоростных характеристиках машины. Вместе с этим будут перегреваться впускные клапаны. Их края оплавляются.
Если зазор увеличенный, автовладелец будет слышать Он будет пропадать по мере прогрева двигателя. При больших расстояниях кулачок стучит по рокеру клапанного стержня, вместо того чтобы давить на него.
Признаки необходимости настройки
О том, что тепловой зазор клапана выставлен неверно, скажут некоторые признаки. Так, первый симптом - это характерные звенящие звуки в районе крышке ГБЦ. Еще один признак - сниженная отдача мотора, а вместе с этим и высокий расход топлива.
Также настройка зазоров необходима, если выполнялся какой-либо Необходимо обязательно выполнить настройку, если последний раз зазоры выставляли более 20 тысяч километров назад.
Существуют и другие признаки. Это повышенный расход масла, выстрелы в глушитель или впускной коллектор, ошибка по богатой или слишком бедной смеси. О неверных тепловых зазорах скажет и состояние свечей зажигания. На них будет налет.
Как часто нужно регулировать?
На автомобилях ВАЗ тепловые зазоры клапанов по регламенту производителя необходимо регулировать через каждые 45 тысяч километров. Но часто нужда в настройке появляется значительно раньше. Специалисты рекомендуют настраивать элементы ГРМ не реже, чем через 20 тысяч километров. А если двигатель работает в условиях максимальных нагрузок, то и 15. Этот показатель обуславливается и качеством запчастей для отечественных автомобилей, которые быстро изнашиваются даже при идеальных условиях эксплуатации.
Измерение тепловых зазоров
Убедиться в необходимости настройки можно и при помощи измерений. Проверку тепловых зазоров клапанов осуществляют всегда на холодном моторе. Для проведения операции будет нужен измерительный щуп и набор инструментов. Что войдет в данный набор, зависит от типа толкателя клапана.
Если зазоры регулируются посредством винта, то нужен накидной, рожковый ключ и молоток. Если настройка клапанов в двигателе осуществляется при помощи шайб, то следует приобрести набор шайб. Последние должны быть разных размеров. Также понадобится микрометр, съемник, инструмент для замены шайб и пинцет.
Для настройки зазора коленвал следует провернуть так, чтобы кулачок на распределительном вале для выбранного клапана смотрел в другую сторону по отношению к толкателю. По последнему наносят легкие удары молотком. Затем пальцами раскачивают клапан.
Далее при помощи щупа следует измерить зазор. Делать это нужно между толкателем и клапаном. Значения измерения сверяют с номинальными размерами. Их можно найти в инструкции к автомобилю. Если величина отличается, тогда ее следует отрегулировать.
Как изменить тепловые зазоры на моторе, где регулировка осуществляется при помощи шайб? Коленчатый вал следует провернуть так, чтобы кулачок на распредвале смотрел вверх по отношению к толкателю. Далее при помощи набора щупов производится измерение зазора. Значения сравниваются с номинальными и при необходимости корректируются.
Технология настройки
Давайте рассмотрим, как отрегулировать тепловой зазор клапанов на примере двигателей ВАЗа. Самое первое, что нужно сделать, - это выставить поршень первого цилиндра в положение верхней мертвой точки. Делается это очень просто. Ключом проворачивают коленвал до момента совпадения меток на звезде распределительного вала со шкивом коленчатого и на блоке цилиндров. После этого можно приступать к регулировке. Схема настройки тепловых зазоров клапанов на дизелях аналогична этой.
Измерительный щуп вставляют между рабочими поверхностями кулачка и рычага на соответствующем клапане. Если щуп идет с небольшими затруднениями, то зазор в порядке. Если он не идет или входит слишком туго, то расстояние необходимо регулировать. Для этого ключом на 13 удерживают головку на регулировочном болте. При этом ключом на 17 отпускают контргайку и проворачивают болт в необходимую сторону. Крутят до тех пор, пока не получится нужный зазор. Затем необходимо проверить параметр, после чего затянуть гайку. В каком порядке следует Технологию настройки рассмотрим ниже.
Порядок регулировки тепловых зазоров клапанов
Первым следует настраивать восьмой клапан, расположенный на четвертом цилиндре. После него - шестой клапан третьего цилиндра. Зазоры регулируются парами. Для каждой коленвал двигателя проворачивают на 180 градусов. При каждом из последующих поворотов регулируют четвертый и седьмой клапан, первый и третий, пятый и второй соответственно.
Контрольный замер
Даже профессионалам не всегда удается настроить зазоры правильно с первого раза. Поэтому обязательно выполняются контрольные замеры тепловых зазоров в приводе клапанов. Если есть несоответствие, то нужно настраивать еще раз. После такой регулировки двигатель заработает значительно тише, стабильнее и будет радовать своего владельца.
Итак, мы выяснили, что такое тепловой зазор, и как его правильно настроить своими руками.