Регулировка клапанов двигателей

У водителей со стажем систематическая регулировка клапанов входит в привычку — настолько сильно сказывается эта процедура на эффективность работы двигателя. Именно клапаны мотора играют ведущую роль:

• в четкой регуляции подачи воздушно-топливной смеси;
• в своевременной и полной эвакуации из цилиндров отработанных газов.

Малейший диссонанс в указанных процессах со всей неизбежностью влечет сбои в работе узловых систем транспорта и их дорогостоящий ремонт. Кроме очевидной потери мощности, увеличения расхода топлива и токсичности выхлопных газов автолюбитель может столкнуться с полной утратой функциональности двигателя!

Вот почему своевременная и грамотная проверка состояния работоспособности клапанов — главный способ избежать их кардинального разрушения, влекущего неустранимый износ двигателя и его систем.

Принципы функционирования

Чтобы понять, зачем нужна регулировка клапанов двигателя, придется неглубоко вникнуть в работу клапанов двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Первое, о чем нужно знать — клапанов в моторе всегда два типа:

• впускной;
• выпускной.

Второе: стандартный, полный рабочий цикл двигателя состоит из 4 последовательных движений:

1. Впуск воздушно-топливной смеси в цилиндр;
2. Сжатие смеси и ее воспламенение;
3. Рабочий ход, выполняемый силой давления;
4. Выпуск отработанной смеси из цилиндров.

При этом в каждой отдельной фазе (такте) клапаны занимают строго определенное положение:

• на впуске (1 движение) открывается впускной клапан;
• на сжатии (2 движение) впускной и выпускной клапаны закрыты;
• рабочий ход (3 движение) аналогично производится при закрытых клапанах;
• на выходе (4 движение) выпускной клапан открывается.

Третье: работа клапанов возможна благодаря вращению распределительного вала: его модификация (главным образом, конструкции «кулачков») конструктивно определяет продолжительность и полноту фаз (их последовательность всегда одна и та же!) газораспределения в цилиндрах.

Как работает распределительный вал

Если сравнивать работу распредвала со скоростью автомата Калашникова, то скорость выстрелов последнего будет в 10 раз меньше. В минуту коленвал производит от 6 000 и более оборотов, при этом один рабочий цикл состоит из двух оборотов, обеспечивающих впуск воздушно-топливной смеси и ее выпуск.

Таким образом, частота открытия и закрытия каждого клапана (впускного и выпускного) за одну минуту составляет не менее 3000 раз. При этом частота так называемых «мертвых точек» клапанов (т.е. когда они занимают в цилиндрах свои крайние положения) составляет еще большее число раз — 6 000.

При любых манипуляциях с коленвалом, клапанами и цилиндрами необходимо учитывать даже сотые доли секунды работы двигателя, существенно влияющие на его эксплуатационные возможности и долговечность.

Цели изменения работы клапанов ДВС

Современный, спортивный или премиум класса, автомобиль уже оснащен двигателем, полностью соответствующем рекомендуемым производителем:

• скоростному режиму;
• нагрузкам;
• иным условиям эксплуатации авто.

В марках авто попроще, или «старичках», а также моделях, предназначенных для гонок эксплуатационные возможности двигателя в части изменения фаз газораспределения, модернизируются единственно возможным способом — сменой распредвала.

Негативные последствия продвинутого тюнинга

Усиление мощности авто за счет монтажа нового, с расширенными характеристиками, распределительного вала не только преображает фазы газораспределения, но пропорционально возросшей мощности снижает экономичность расходования топлива, и даже увеличивает скорость износа мотора!

Вот почему кардинальная смена распредвала — удел тех транспортных средств, для которых можно, ради скорости, поступиться экологичностью, экономичностью и продолжительностью эксплуатации.

Как работают клапаны

Чтобы понимать порядок регулировки клапанов, необходимо иметь общее представление об особенностях их работы. Здесь можно условно выделить три принципиальных момента.

Первое: на стержень клапана распредвал может воздействовать 2 способами:

• непосредственно;
• посредством коромысла.

Во втором случае опосредованное воздействие минимизирует перепад профиля при максимально возможном перемещении открываемого клапана.

Второе. Непосредственное воздействие на стержень из-за возникающих на него боковых нагрузок влечет ускорение износа стержня. Чтобы избежать разрушения стержня, его торец защищают т.н. стаканом, двигающемся в собственном направляющем гнезде. Принимая на себя почти на 100% воздействие боковой силы, стакан пролонгирует срок службы клапана.

Третье. Для улучшения эксплуатационных характеристик в конструкции часто используются регулировочные:

• шайбы (устанавливаются между кулачком распредвала и стаканом);
• винты (устанавливаются на коромысла, фиксируются контргайками).

Что такое зазоры и зачем они нужны

Современные модификации двигателей предусматривают наличие в их цилиндре более 2 клапанов, оснащенных зазорами с гидравлическими компенсаторами такая конструкция не требует вмешательства. Если же гидравлических компенсаторов клапанов нет, необходима их систематическая регулировка (каждое ТО!).

Дело в том, что полное закрытие клапана во время расширения газа логично ведет к тому, что стальной цилиндр не выдержит давления и разорвется! Причина фатального разрушения не только в мега Паскалях, воздействующих на стенку цилиндра, но и в его критическом разогреве, доходящем до 900 градусов Цельсия.

Для препятствия глухому закрытию цилиндра клапаном, толкатель и профиль кулачка распредвала разделяются небольшой щелью — зазором. Его размер обязательно соотносится с увеличением при нагреве длины стержня клапана и некоторыми другими показателями.

Последствия неправильного теплового зазора

Бывает, что в особо холодный день при работе непрогретого мотора появляются посторонние шумы: негромкое пощелкивание металла. В норме звук постепенно прекращается по мере прогревания двигателя.

Если пощелкивание продолжается и в таком состоянии, это сигнал того, что тепловой зазор одного или сразу всех клапанов слишком велик. Такой дефект чреват не только неприятным звуком! Клапаны вынужденно находятся слишком короткое время открытыми, что приводит:

• к перебоям в работе двигателя;
• к снижению КПД;
• к проблемам с запуском двигателя.

В худшем случае детонационное сгорание может разрушить мотор.

Зазор, меньший, чем необходимо, — еще большое «зло» для двигателя! Разогрев цилиндра до рабочей температуры (600-900 градусов Цельсия!) расширяет металл, сводя на нет слишком небольшой зазор.

Как следствие, падает КПД, повышается потребление топлива, и на клапанах/седлах начинают сгорать конические фаски.

Регулировка клапанов

Грамотная регулировка зазоров клапанов — процесс, требующий мастерства, специфических инструментов (щуп, пинцет и т.д.) и полного остывания мотора. Величины зазоров впускного и выпускного клапанов, угол поворота коленчатого вала и другие конструктивные особенности мотора, а также последовательность его сборки/разборки определяются в соответствии с руководством к конкретной марке авто.

Отрегулированные зазоры проверяются дважды, с допустимыми отклонениями, не превышающими 0,05 мм.

Преимущества профессиональной услуги

Двигатель — ключевой динамический узел автомобиля, сигнализирующий о поломках ухудшением либо полным прекращением функционирования. Зачастую, в стремлении сэкономить время и деньги, автолюбитель не спешит обращаться в СТО за диагностикой и пытается самостоятельно, наобум, справиться с возникающими неисправностями:

• падение мощности;
• «троение» двигателя;
• хлопки и т.д.

Понять без специального оборудования источник проблем и что именно нужно — регулировка клапанов своими руками или замена свечей зажигания — очень сложно! При этом самостоятельное вмешательство в узловой элемент авто может только ухудшить положение дел.

К тому же, даже у знающего у автолюбителя может не оказаться нужных инструментов, а «подручные» средства не всегда удобны и допустимы.

Зачем испытывать свой двигатель на прочность и экспериментировать с его самостоятельным ремонтом? Эта процедура может быть гораздо более оперативной и безопасной для «сердца» авто, если диагностику и регулировку клапанов доверять профессионалам нашего сервиса!

Инновационное оборудование и квалифицированные мастера сервиса «Дизель-Мастер» не упустят ни одной детали ни в диагностике, ни в ремонте, гарантируя на 100% положительный результат.

Не дожидайтесь планового ТО, попробуйте, насколько неожиданно эффективным могут быть профессиональные услуги в «Дизель-Мастер», сберегающие нервы, время и деньги автовладельца!

Клапана двигателя.

Клапана двигателя в процессе работы двигателя подвергаются трению и в результате приходят в негодность, а установленные зазоры изменяются. Тепловой зазор клапанов имеет немаловажное значение в клапанном механизме. Чтобы двигатель нормально функционировал, необходимо соблюдать время открытия и закрытия клапанов, и сохранять герметичность клапана в закрытом состоянии.

Пока температура двигателя не достигла нужных параметров, между торцом и коромыслом, или толкателем и распределительным валом должен соблюдаться зазор, который был определён заводом. Он установлен на основании температурного расширения металла. Смысл этого расширения в том, что при нагревании двигателя до рабочей температуры многие составные части газораспределительного механизма нагреваются и, следуя законам физики, изменяются в размере и в форме. Тепловые зазоры, рекомендуемые для различных двигателей, будут отличаться по значениям, так как тепловое расширение различных металлов неодинаково, а также форма и размеры деталей различны.

Зазоры между клапанами двигателя.

Отличие теплового зазора впускного и выпускного клапана двигателя объясняется различной температурной загруженностью и тем, что клапаны изготовлены из металлов, имеющих различные свойства.

При правильно установленных зазорах, после прогревания размеры клапанов уменьшаются до минимума, в результате этого достигается своевременное регулирование фаз газораспределения и длительный срок эксплуатации деталей. Если обратить внимание на работу непрогретого двигателя, то слышен повышенный шум. Поэтому для предотвращения ударных нагрузок на торец клапана, важно не допускать прогревание двигателя на больших оборотах.

В процессе работы постепенно происходит расклёпывание клапанов и седла, углубление посадки клапана в седле, в результате чего тепловой зазор уменьшается. Более детальную информацию о седле клапана можно найти в статье, размещённой на сайте.

Уменьшение зазора происходит в результате изнашивания кулачков распределительного вала, коромысла, плоскости толкателей и торцов клапана двигателя. По причине нарушения фаз газораспределения уменьшается мощность двигателя. Возрастает износ большого количества сопутствующих деталей. В итоге начинается цепная реакция, целые детали выходят из строя, как результат, изнашивание связанных с ними других деталей.

В случае отклонения теплового зазора в сторону увеличения, происходит постоянная ударная нагрузка на клапаны двигателя, что снижает их срок службы. Торец скалывается, это приводит к постепенному увеличению зазора, повышается шумность. Наполняемость цилиндров топливовоздушной смесью и эффективность сгорания снижается, из-за этого происходит нарушение фаз газораспределения, в результате уменьшается мощность.

При меньшем тепловом зазоре, нарушается герметичность камеры сгорания, так как клапаны не закрывают её должным образом. Это приводит к уменьшению компрессии, в момент такта сжатия, некоторый объём поступившей топливовоздушной смеси выбрасывается сквозь щели между клапаном и седлом. На рабочем ходу раскалённые отработанные газы также выбрасываются и приводят к тому, что клапаны прогорают. Из-за того, что тарелки клапанов не соприкасаются с сёдлами, происходит нарушение процесса теплоотдачи, в результате клапан двигателя нагревается до температур, при которых возрастает износ (окисление, коррозия), вероятность заклинивания в направляющей втулке или доведение её до более скорого износа, обрыв тарелки, увеличение нагрузки на ремень ГРМ.

• Впускные клапаны в основном охлаждаются свежей поступающей топливовоздушной смесью и обладают лучшим уровнем охлаждения.
• Выпускные основную составляющую тепла переносят на седло клапана. Если тепловой зазор отсутствует (происходит зависание или зажатие), высокая температура приводит к разрушению клапана и направляющей втулки.

Регулировка клапанов двигателя.

Необходимость регулировки определяют в первую очередь по графику ТО и ТР, установленного производителем. Эта информация содержится в мануалах по данному автомобилю, двигателю. Возникает необходимость регулировки и в случае внепланового ремонта и при другом удобном случае.

Тепловой зазор нужно проконтролировать в случае обнаружения следующих нарушений: уменьшение мощности, наличие постороннего шума (шелест, звон), низкая компрессия, увеличение расхода топлива или масла, прострелы в глушитель или впускной коллектор, по сигналу Сheck богатая бедная смесь, отклонение в состоянии свечей зажигания. И один из указанных симптомов, и совокупность нескольких, может указывать на неполадки в работе газораспределительного механизма или других узлов.

Самостоятельная регулировка теплового зазора клапанов двигателя.

Чтобы подготовиться к работе, следует определить тип клапанного механизма, выяснить какие инструменты или приспособления понадобятся, возможно, потребуются запасные части,

Вид подходящего инструмента зависит от того, какой непосредственно клапанный механизм придётся разбирать. Наиболее важным будет набор щупов, ведь им будет проводиться замер. Также могут понадобиться специальные плашки в форме шестигранников или звёздочек, различные отвёртки и головки, чтобы открутить и снять крышку, добраться до механизма газораспределения. В некоторых двигателях можно снять впускной коллектор, дроссельную заслонку, интеркуллер. После их демонтажа нередко портятся уплотнительные прокладки и возникает необходимость их замены. Поэтому, лучше изучить инструкцию по конкретной модели, ведь в интернете не составит труда её найти.

Заранее подготовьте запасные части. Ведь когда придётся собирать всё в первоначальное состояние, могут понадобиться и прокладки, и герметик, и уплотнительные резинки. Участки для нанесения герметика обязательно обезжириваем. Разумеется, лучше всего для этого подходит ацетон. Аккуратно удаляйте старые прокладки, не повредите поверхность. Оптимально использовать с этой целью средство для удаления прокладок: и время сэкономит, и терпение. Конечно же, прежде чем купить, ознакомьтесь с инструкцией на баллончике.

Двигатель, на котором планируется проводить регулирование, должен быть холодным, 20°- 30°С. Начинается процесс с выставления распределительных валов по метками положения верхней мёртвой точки поршня в такте сжатия. В этом случае на проверяемых цилиндрах клапаны будут полностью закрыты и щупом, который располагают между колпачком и толкателем определяют замер. В другой ситуации щуп располагают между коромыслом и торцом клапана двигателя. Затем следует зафиксировать на бумаге все показания, для удобства можно нарисовать головку и клапаны, подписав под каждым из них соответствующее значение. Так будет проще представить картину в целом, оценить общее состояние и при необходимости рассчитать регулировочные шайбы (если они применены). Когда замер выполнен, можно приступать к регулировке: подкручивать винты или заменять шайбы.

Источник https://dizelmaster.ru/stati/regulirovka-klapanov-dvigatelya

Источник https://www.calc.ru/Klapana-Dvigatelya.html

Источник

Источник