Регулировка клапанов для чего нужна кратко
Обновлено: 02.07.2024
1. Зачем регулировать клапана?
Представьте, в нормальном виде клапан открывается, впускает топливо и выпускает отработанные газы, а в нерабочем состоянии плотно прилегает в поверхности камеры сгорания. Если клапан не отрегулирован, в лучшем случае он не будет плотно приставать к верхней части камеры сгорания. Топливо подается неравномерно, компрессия в цилиндрах существенно упадет, соответственно и тяги не будет (упадет мощность агрегата).
Намного хуже, когда клапан практически не открывается, то есть, нет теплового зазора. Двигатель будет давиться из-за отработанных газов, а в самых цилиндрах со временем появится плотный нагар. Такой момент так же называют воздушным голоданием двигателя, так же пропадет тяга и мощность.
2. Последствия не регулированных клапанов
Не отрегулированные клапана могут быть причиной мелких или очень серьезных поломок двигателя. Как правило, это существенно меняет тепловой зазор. В случае, если зазор меньше нормы – клапан не полностью закрывается, что приводит к отсутствию герметизации камеры сгорания, попадания топлива и отработанных газов в выпускной или впускной тракт двигателя. Хуже всего это сказывает для отработанных газов, на цилиндрах и клапанах образовывается нагар, что ведет к дальнейшему ремонту деталей.
Увеличение теплового зазора так же не на пользу двигателю. Это приводит к дополнительным ударам распредвала на механизм клапанов, соответственно ресурс клапана быстро уменьшается. Клапан несвоевременно и плохо открывается, нарушается подача топлива в цилиндры, нарушаются фазы газораспределения. В результате упадет мощность двигателя, он не будет тянуть и соответственно расход топлива увеличится.
3. Какой зазор для клапанов?
В зависимости от двигателя, марки и модели автомобиля, зазор для клапанов может отличаться. Обычно отличие в доли миллиметров, от 0,1 до 0,4 мм. В Интернете или книжке к автомобилю всегда указывается зазор в миллиметрах и последовательность регулировки цилиндров. Для регулировки используют специальные щупы с шагом 0,05 мм или меньше.
4. Когда нужно регулировать клапана?
Период регулировки клапанов зависит от конструкции двигателя и указывается отдельно к агрегату. Обычно процедуру проводят не часто, где-то через 50 или 80 тысяч километров пробега. Хотя специалисты говорят, что лучше проверять чаще, особенно если на машине установлена газовая топливная система.
5. Почему не везде нужна регулировка?
Есть двигателя, которые не нуждаются в регулировке клапанов. Такие агрегаты оснащены гидрокомпенсаторами. Устройство, предназначенное для автоматической регулировки теплового зазора. Гидрокомпенсаторы не вечные, но полная замена или проверка будет после 100-120 тысяч пробега. Запомните одно, двигатель с гидрокомпенсаторами не нуждается в регулировке клапанов.
В двигателе что-то застучало, мощность падает. Кажется, что автомобиль скоро развалится. Скорее в автосервис? Нет, подождите, может мы и сами можем что-нибудь сделать. В данной статье мы перечислим признаки плохой регулировки зазоров в клапанном механизме двигателя и расскажем как регулировать клапана двигателя.
Для чего нужна регулировка клапанов?
У автомобиля два клапана на цилиндр (или более). Один из них запускает горючую смесь, а другой выпускает отработавшие газы (они так и называются впускной и выпускной). А механизм, который приводит в действие эти клапаны и устанавливает порядок их работы, называется газораспределительный или, как говорят ещё в народе, клапанный.
После нагрева двигателя, его детали расширяются. Следовательно, на холодном двигателе между некоторыми его деталями должны быть строго определенные зазоры.
Если клапаны неправильно отрегулированы, то это может привести к снижению эффективности работы двигателя и даже уменьшению ресурса его деталей. Например, при маленьких зазорах клапаны и их седла будут подгорать. При больших же зазорах, когда клапаны открываются не полностью, мощность двигателя будет заметно падать и Вы услышите металлический стук.
Каждые 20-30 тыс.км нужно проверять и при необходимости регулировать клапана. Данные тепловых зазоров есть в любом руководстве по ремонту и обслуживанию автомобиля. Мы же приведем некоторые тепловые зазоры для отечественных автомобилей ВАЗ. Заметьте, что для впускного и выпускного клапанов, а иногда и для разных цилиндров зазоры РАЗНЫЕ!
Регулировка зазоров клапанов двигателя
Для того, чтобы проверить и отрегулировать зазор, двигатель должен быть холодным. Тепловой зазор проверяют плоским щупом, определенной толщины, регулировка производится поворотом регулировочных винтов коромысел (на автомобилях ВАЗ, кроме -08, -09, "десяток", — головкой регулировочного болта) в требуемую сторону.
Для того, чтобы начать регулировку, установите поршень цилиндра, который Вы собираетесь регулировать, в верхнюю мертвую точку такта сжатия. В этом положении оба клапана данного цилиндра закрыты, а коромысла этих клапанов должны свободно качаться в пределах зазора.
Затем отпускаете контргайку на регулировочном винте или болте. При помощи плоского щупа и регулировочного винта (болта) настройте необходимый зазор, затем затяните контргайку. Будьте внимательны: иногда после затяжки контргайки зазор может измениться, поэтому данную операцию необходимо делать аккуратно.После затяжки проверьте снова зазор. Зазор станет оптимальным тогда, когда щуп будет проходит в него, преодолевая небольшое усилие. Если он проходит слишком легко или слишком тяжело, отрегулируйте зазор точнее.
Затем, поворачивая коленчатый вал на пол-оборота, нужно отрегулировать зазор в клапанах других цилиндров. Здесь необходимо соблюдать порядок работы цилиндров двигателя вашего автомобиля (например, 1-3-4-2). Коленвал следует поворачивать ТОЛЬКО по часовой стрелке и ТОЛЬКО за ручку "кривого стартера" (пусковая рукоятка) или же за болт крепления шкива привода генератора. Можно поворачивать коленвал и за вывешенное ведущее колесо, но здесь необходимо соблюдать осторожность.
Регулировка клапанов на двигателях ВАЗ
Проверка зазора между рычагами и кулачками распределительного вала: 1 — щуп; 2 — регулировочный болт; 3 — контргайка регулировочного болта.
Держите регулировочный болт рычага гаечным ключом, другим ключом ослабьте контргайку. Добейтесь необходимого зазора с помощью регулировочного болта. Затяните контргайку. Щуп должен входит в зазор с легким защемлением.
На автомобилях (а точнее в их двигателях) ВАЗ-2109, -09, -10 и т.д. тепловые зазоры регулируют с помощью регулировочных шайб. Они бывают толщиной от 3 до 4,5 мм.
После того, как Вы отрегулировали зазоры в клапанном механизме, запустите двигатель и послушайте его работу на различных режимах. При регулировке важно и то, чтобы клапаны были правильно притерты. Также клапаны не должны быть разбиты на концах и зазор во втулках не должен превышать нормальный.
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.
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.
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.
Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.
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.
- 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.
- Второй такт заключается в движении поршня в нижнюю мертвую точку. Под действием давления. Горячее топливо расширяется. Создаёт давление. Которое и совершает работу двигателя.
- 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.
- 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
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.
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.
Читайте также: