4h4-auto.ru

4х4 Авто
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Проверка и регулировка теплового зазора в клапанном механизме

Проверка и регулировка теплового зазора в клапанном механизме

В результате изнашивания и нагрева механических частей газораспределительного механизма происходит изменении зазора между рычагами (коромыслами) клапанов и кулачками распределительного вала. В двигателях иных типов изменение зазора происходит между распределительным валом и толкателями, между коромыслами и клапанами. Поэтому примерно через 40 тыс. км пробега, а также при ремонте механизма или снятии головки блока цилиндров нужно проверять и, если нужно, регулировать тепловой зазор клапанов в двигателях с механическим приводом клапанов. Для каждого двигателя величина теплового зазора индивидуальна. В технических характеристиках двигателей приведены тепловые зазоры и для холодного, и для горячего двигателя. Тепловой зазор у горячего двигателя всегда больше.

Двигатель считают холодным , если температура охлаждающей жидкости в нем ниже 35°С. Такая температура достигается остыванием после прогревания двигателя в течение 4 часов.

Двигатель считают горячим , если температура охлаждающей жидкости в нем около 80°С. Проверяют и регулируют тепловые зазоры клапанов при закрытых клапанах. В этот момент вершина кулачка распределительного вала от коромысла штанги толкателя находится на максимальном удалении от клапана.

Метод, при котором сначала регулируют зазоры клапана первого цилиндра, когда его поршень находится в верхней мертвой точке, считается наиболее распространенным. Такт сжатия определяют по возрастанию давления воздуха в цилиндре при движении поршня в верхнюю мертвую точку. Чтобы определить этот такт, выворачивают свечу зажигания, закрывают ее отверстие в блоке цилиндров специальной пробкой или просто пальцем руки и проворачивают коленчатый вал до выталкивания пробки или резкого возрастания давления на палеи.

Положение поршня на такте сжатия вблизи верхней мертвой точки для бензиновых двигателей может быть определено по положению бегунка прерывателя — распределителя зажигания, если прерыватель не снимался и двигатель не подвергался разборке и сборке. При открытой крышке распределителя бегунок должен находиться возле высоковольтного вывода, идущего к свече первого цилиндра. Поршень находится вблизи верхней мертвой точки и в том случае, когда проскакивает искра на его свече зажигания. Для определения верхней мертвой точки выворачивают свечу либо отсоединяют от нее провод высокого напряжения и подсоединяют его к запасной свече или разряднику. Затем включают зажигание и проворачивают коленчатый вал до появления искры на свече. Когда найдено нужное положение поршня, совмещают определительные метки на шкиве коленчатого вала и крышке шестерни (звездочки, шкива) привода распределительного вала, метки на маховике и других деталях.

Закончив регулировку тепловых зазоров первого клапана, зазоры в остальных клапанах регулируют в порядке их работы. При этом каждый раз коленчатый вал проворачивают для четырехцилиндровых двигателей на 180°, для шестици­линдровых на 120° и для пятицилиндровых на 144°. Для двигателей ВАЗа и некоторых других можно совмещать метки на крышке распределительного вала и шкиве его привода, что соответствует концу такта сжатия в четвертом цилиндре. В таком положении регулируют тепловой зазор выпускного клапана этого цилиндра и впускного клапана третьего цилиндра, потом и других цилиндров в порядке их работы, проворачивая каждый раз коленчатый вал на 180°.

Положение кулачков относительно толкателей или их коромысел может быть определено визуально и по повороту Распределительного вала. При этом кулачок должен быть максимально удален от толкателя, т.е. обращен к толкателю тыльной стороной, а клапан закрыт.

В современных двигателях нет рукоятки для ручного проворачивания коленчатого вала. Его поворот для определения момента закрытия клапанов в цилиндре, где должна производиться регулировка тепловых зазоров, может быть осуществлен с помощью ключа или специального приспособления, которое надевают на центральный болт крепления ременного шкива вала.

Проворачивать коленчатый вал за болт крепления ременного шкива вала не рекомендуется, потому что при этом можно растянуть приводной ремень или повредить болт. Если такого болта нет, коленчатый вал проворачивают поворотом колес ведущего моста, вывесив колеса автомобиля и включив; прямую передачу. Чтобы облегчить выполнение этой операции, в бензиновых двигателях предварительно выворачивают свечи зажигания.

Широко практикуется метод проворачивания коленчатого вала с помощью трансмиссии — перекатыванием автомобиля при включенной прямой передаче. При таком методе момент закрытия клапанов определяют визуально. После регулировки тепловых зазоров клапанов определенного цилиндра автомобиль вновь перекатывают до тех пор, пока кулачок распределительного вала, упирающийся в регулируемый клапан, не будет максимально удален от толкателя (коромысла); клапана.

Имеется несколько вариантов передачи силового воздействия с кулачков распределительного вала на стержни клапанов, т.е. типов привода клапанов, а значит, и методик регулировки тепловых зазоров. Одной из таких методик является привод через коромысло, имеющее четыре опорные поверхности (рис. 1), для автомобилей ВАЗ—2101—2107. Используя этот метод, тепловой зазор проверяют непосредственно между коромыслом и кулачком распределительного вала. Для регулировки ослабляют контргайку, вращением регулировочного болта устанавливают нужный зазор, проложив между кулачком распределительного вала и коромыслом щуп соответствующей толщины, и затягивают контргайку.

Рисунок 1. Привод клапанов через коромысло, имеющее четыре опорных поверхности

Для проверки тепловых зазоров клапанов в приводе клапанного механизма любого типа измерительный щуп должен входить с легким усилием. Чтобы убедиться в точности проверки, можно использовать щупы немного толще и немного тоньше номинального. Щуп с большей толщиной не должен входить в зазор, а щуп с меньшей входит свободно. В настоящее время на большинстве двигателей для привода клапанного механизма применяют гидравлические толкатели. Такие толкатели в процессе эксплуатации регулировки не требуют.

Опубликовано в рубрике: Система охлаждения

4. Проверка и регулировка зазоров в клапанном механизме

4.2. Вращая коленчатый вал, установить поршень 1-го цилиндра в положение, соответствующее концу такта сжатия.

4.3. С помощью набора щупов измерить зазоры между бойками коромысел и торцами клапанов 1-го цилиндра. Результаты измерений занести в таблицу 3.1.

Читайте так же:
Briggs stratton 650 series регулировка карбюратора

4.4. Если зазор выходит за установленные пределы, необходимо его восстановить. Для этого необходимо отдать контргайку регулировочного винта на коромысле клапана и вращением винта установить требуемый зазор. После этого затянуть контргайку и снова проверить зазор щупом, поворачивая штангу толкателя вокруг её оси. Результаты измерений занести в таблицу 3.1. Заедание или тугое проворачивание штанги вокруг оси свидетельствует о её чрезмерном искривлении.

4.5. В описанной выше последовательности проверить и отрегулировать зазоры у клапанов остальных цилиндров дизеля. Регулировку рекомендуется производить в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров.

4.6. Установить колпак головки цилиндров.

Таблица 3.1 – Зазоры в клапанном механизме

5. Проверка углов открытия и закрытия клапанов

5.1. Определить положение ВМТ и НМТ первого цилиндра методом двух засечек. Для этого при снятой форсунке через форсуночное отверстие в полости цилиндра устанавливается измеритель положения поршня (микрометрическая головка). Вращая вал, по шкале измерителя замечают положение поршня, недошедшего до ВМТ на угол 50. 70 ПКВ и делают отметку на маховике. Далее, вращая вал, переводят поршень через ВМТ и останавливают его в положении, при котором показание измерителя будет прежнее. Полученную на маховике дугу между двумя засечками делят пополам и получают таким образом положение ВМТ. Аналогичным образом определяется положение НМТ.

5.2. Установить поршень первого цилиндра в положение ВМТ конца сжатия (при этом оба клапана цилиндра закрыты). Медленно поворачивая вал по направлению вращения, установить положение начала открытия выпускного клапана. Начало открытия (конец закрытия) клапана определяются моментом «закусывания» (освобождения) листка тонкой бумаги (кальки или папиросной бумаги), вставленной в зазор между бойком коромысла и торцом штока клапана. Продолжая вращение коленчатого вала, аналогичным образом последовательно измерить углы начала открытия впускного, конца закрытия выпускного и впускного клапанов. Результаты измерений занести в таблицу 3.2. При этом коленчатый вал повернется на два полных оборота.

5.3. В описанной выше последовательности произвести измерения для остальных цилиндров двигателя. Результаты измерений занести в таблицу 3.2.

5.4. Проанализировать результаты измерений. При нормально отрегулированном механизме газораспределения действительные значения углов открытия и закрытия клапанов отличаются от паспортных данных не более чем на +3 ПКВ. В противном случае необходимо установить существует ли закономерность обнаруженных отклонений. Если по всем клапанам имеется раннее или позднее открытие или закрытие, то это указывает на то, что для восстановления фаз газораспределения необходимо повернуть распределительный вал в ту или иную сторону при неподвижном коленчатом вале. Отсутствие закономерности в обнаруженных отклонениях от паспортных значений свидетельствует либо о неточности измерений, либо о нарушении зазоров в клапанных механизмах, а также о различии условий работы механизмов газораспределения в различных цилиндрах двигателя.

Регулировка клапанов ДВС: что такое и для чего нужна

Обычный рядовой водитель, в случае, когда необходимо отрегулировать клапана, не делает это своими руками, а едет в автосервис. Потому что для этого нужны определенные навыки и время. Чтобы самому научить регулировать зазоры клапанов, надо знать принцип их работы.

Конкретно, для регулировки клапанов ВАЗ я уже делал статью.

В двигателе внутреннего сгорания есть два вала: коленчатый вал (коленвал) и распределительный вал (распредвал). Они соединяются между собой через шкивы и ремень, через звездочки и цепь. Самый распространенный вариант — это двигатель с ременным приводом ГРМ. Соотношение передачи коленвала к распредвалу — 2:1 (два к одному).

Кулачки имеют специальную неправильную плавную форму, которая закрывает и открывает клапана так, чтобы они соответствовали положению коленчатого вала и распредвала, такту и мотора и газораспределительным фазам.

Когда ДВС работает, он соответственно, греется, нагреваются его детали, которые расширяются от большой температуры. Из-за этого незначительно изменяется расстояние между распределительным валом и толкателем клапана.

Вопрос: почему по-разному работает двигатель на холодную и на горячую? Ответ: потому что при нагреве двигателя до рабочей, толкатель клапана плотно прижимается к клапану и распредвалу. Это обеспечивает эффективную работу ДВС.

А, в случае, если торец клапана останавливается выше толкателя, тогда появляется зазор между седлом и тарелкой, а это ведет к снижению компрессии в цилиндре.

Компрессию проверить легко: глушите мотор, выкручиваете свечу, вместо нее закручиваете манометр специальный, поворачиваете ключ зажигания, выходите и смотрите, какое давление показывает манометр данного цилиндра.

А, в случае, если торец закрытого клапана расположен ниже толкателя, то во время определенной фазы газораспределения, клапан откроется не на все расстояние, на которое должен. А это ведет к потере мощности из-за медленного удаления выхлопных газов.

Действия с коленвалом при регулировке клапанов ВАЗ 2109, 2108

Работы с коленчатым валом по регулировке клапанов ВАЗ 2109, 2108 выполняются без проблем. Чтобы было удобно работать, необходимо выкрутить свечи зажигания. Это позволит легче манипулировать валами и другими механизмами, задействованными в процессе. Воспользуйтесь рисунком ниже, что бы понять суть процесса.

А последовательность такова:

  1. Проворачивать коленчатый вал нужно таким образом, чтобы метка на шкиве распределительного вала совпадала с меткой на крышке зубчатого вала. Другие метки должны располагаться строго на своих местах. Ориентироваться нужно на то, что поршень цилиндра №1 должен стать в положении верхней мертвой точки.
  2. После этого, осуществляется проворот коленвала на 40-50 градусов, что бы отвести кулачки от толкателей. Мастером осуществляется замер зазоров в 1, 2, 3, 5 клапанов. Зазоры на клапане 2 и 3 должны быть 0,2+-0,05мм. А на клапанах 1 и 5 зазор соответственно 0,35+-0,05мм. В случае, когда зазоры не соответствуют требуемым значениям, их необходимо отрегулировать.
  3. После этого, проворачивается коленвал на 360 градусов, и проверяются аналогичные значения зазоров, только в отношении 4, 6, 7, 8 клапанов. В том случае, когда имеются отклонения в зазорах, их также требуется отрегулировать с использованием сменного комплекта шайб.
Читайте так же:
Как правильно отрегулировать червячный редуктор

Для чего нужны зазоры клапанов

Чтобы двигатель работал наилучшим образом, развивал все свои эксплуатационные характеристики по максимуму, должны четко и синхронно двигаться клапана. Клапана должны плотно садиться в свои гнезда и открываться по максимуму.

При правильно выставленных зазоров клапанов, горячий двигатель работает почти также, как и холодный, то есть потеря мощности минимальна.

Когда автомобиль много эксплуатируется, например круглосуточно работает в такси, то клапана быстрее теряют свою настройку. Многие наверное слышали, говорят — клапана стучат. Это как раз, время для регулировки клапанов.

Совет автоэкспертов: Надо делать проверку и регулировку клапанов через каждые 25 тысяч километров реального пробега. Конечно, модификации и марок двигателей много. Правильнее будет прочитать руководство по эксплуатации конкретного двигателя. Может там вообще не требуется никогда регулировка.

Как выставить правильный зазор

Есть специальная инструкция по настройке клапанов переднеприводных машин и заднеприводных.

Да, шляпка клапана должна плотно садиться в седло, но при этом должен оставаться микрозазор. Он требуется для того, что шток клапана плотно, жестко не упирался в верхнюю часть.

Есть строго вычисленные и установленные заводом-изготовителем двигателя зазоры. Так, зазор не должен быть больше 0,15 мм. Самое максимально допустимое отклонение от этой величины — 0,05 мм. Это обязательно проверяется, когда ДВС холодный.

Правильная регулировка клапанов — это высокая мощность мотора (тяга), низкий расход топлива.

Подготовительные работы

Перед началом регулировки следует проделать такие операции:

  • снять корпус воздушного фильтра с карбюратора;
  • снять патрубки и провода, препятствующие демонтажу крышки ГРМ;
  • открутить гайки крепления крышки ГРМ;
  • демонтировать крышку ГРМ.

Совет: для удобства стоит снять крышку трамблера, это облегчит доступ к клапанному механизму. Также нужно выкрутить свечи — без них в цилиндрах отсутствует компрессия и провернуть коленвал намного легче.

Когда доступ к клапанам обеспечен, можно начать регулировку тепловых зазоров. Следует помнить, что величина зазора 0,15 мм установлена конструкторами для холодного двигателя. Поэтому перед проведением работ нужно обязательно дождаться, когда мотор остынет. Кроме того, производя работы на горячем двигателе, можно получить ожоги.

Регулировка клапанов на ВАЗ 2107 карбюратор и на инжекторной модели совершенно не отличается. Исключение составляют лишь двигатели, на которых установлены гидравлические компенсаторы зазоров. В этом случае регулировка не требуется.

Если неправильно выставил зазоры клапанов

После 5-10 минут работы, мотор набирает рабочую температуру (это около 90-100 градусов). По закону физики, все детали начинают расширяться. От того, слишком большие или слишком маленькие зазоры клапанов, износ двигателя будет разным.

Слишком большой зазор

Если зазор больше номинального, то звук работы двигателя будет отличаться. По мере постепенного нагрева двигателя, будет исчезать такой необычный звук (цоканье).

Если клапанный зазор большой, то кулак распределительного вала не давит рокер стока клапана, а стучит по нему.

Если в таком режиме двигатель будет работать долгое время, то:
  • срок службы клапанов уменьшается;
  • торец штока клапана может отколоться;
  • расклепывание;
  • будет повышенный уровень шума работы ДВС.

Так как газораспределительные фазы нарушены, мощность двигателя может упасть в два раза.

Слишком маленький зазор

В этом случае, клапан полностью не открывается, выхлопные газы полностью не успевают вылететь, отсюда появляется потеря мощности двигателя. Тарелки клапанов будут перегорать из-за повышенного перегрева.

Последствия малого зазора клапанов:
  1. Низкая компрессия в цилиндрах.
  2. Отработанные газы не успевают удалиться через маленький зазор и края клапанов сгорают.
  3. Тарелки клапанов не плотно садятся в свои посадочные места.
  4. Высокая нагрузка на ременный или цепной привод ГРМ.
Необходимо как можно скорее отрегулировать зазоры клапанов при появлении следующих признаков:
  1. В верхней части головки блока цилиндров (ГБЦ) появился звон.
  2. Если был сделан ремонт ГРМ.
  3. Если после последней регулировки проехали более 25000 км.
  4. Если не тянет двигатель. Ни в гору, ни по прямой.
  5. Если увеличился расход бензина.

Зачем нужны клапаны

Задача газораспределительного механизма — «загнать» в камеру сгорания как можно больше топливной смеси и максимально эффективно удалить из неё отработанные газы в выхлопную систему. Именно эту задачу и выполняют клапаны, обеспечивающие работу двигателя на тактах впуска и выпуска.

В ГБЦ установлены клапаны двух видов:

  • впускные. Отвечают за попадание в цилиндры газовоздушной смеси;
  • выпускные, отвечающие за своевременное удаление продуктов горения топлива.

Клапанным механизмом оснащается каждый цилиндр двигателя, и, в зависимости от используемой конфигурации, их количество составляет от 2 до 5.

  1. Двухклапанная система используется на моторах старого типа, и состоит из 1 впускного и 1 выпускного клапана.
  2. Четырехклапанная система пользуется наибольшей популярностью, и ею оснащаются практически все современные моторы. В ней клапана работают попарно.
  3. Пятиклапанная система встречается на отдельных моделях двигателей Audi, и не пользуется успехом. Причина этого кроется в высокой сложности газораспределительного механизма и практическом отсутствии преимуществ перед стандартным четырехклапанным мотором.

Как измерить зазор клапанов

Проверяем зазоры обязательно на «холодную», то есть, когда двигатель полностью остынет.

распредвал двс

Готовим инструменты:
  • щуп;
  • набор ключей;
  • молоток;
  • съемник.

Если толкатель клапана с винтовой регулировкой, то поворачиваем коленвал до того момента, пока кулачок не будет направлен в противоположную сторону от толкателя. Затем, тихонько ударяем молотком по толкателю и рукой раскачиваем его в стороны. Вставляем щуп и измеряем зазор между толкателем и клапаном и смотрим, на сколько он отличается от значения, которое должно быть для этого двигателя. На щупе выбиты цифры, указывающие на его толщину.

Если толкатель клапана с регулировкой шайбами, то крутим коленвал ДВС так, чтобы кулачок этого клапана был направлен вверх. После этого, берем щуп с нужной толщиной, которая должна быть в этом моторе.

Читайте так же:
Автоматическая синхронизация времени с контроллером домена

Если нужный щуп не заходит под клапан, значит зазор меньше положенного. Если щуп спокойно лезет и болтается там, значит зазор больше положенного.

Регулировка зазоров клапанов

Сначала вытираем клапанную крышку и двигатель, чтобы мусор не попадал внутрь. Потом снимаем крышку.

как регулировать зазор клапанов

Инструменты:
  1. Набор ключей.
  2. Отвертки.
  3. Специальные щупы (пластины).
  4. Пинцет.
  5. Регулировочные шайбы разных толщин.
  6. Микрометр.
  7. Прибор для регулировки клапанов.
Регулировка щупом

зазоры щупом

Пошагово:
  1. Снять крышку, тросики, воздушный фильтр. Можно открутить свечи зажигания, что легче было крутить коленчатый вал двигателя.
  2. Снять кожух ремня ГРМ (если ременная передача).
  3. Поршень выставляем в верхнюю мертвую точку (ВМТ).
  4. Крутим коленвал по звездочке, обязательно по часовой стрелке. Риски на корпусе подшипников и на шкиву коленвала совпадали.
  5. Ослабить контргайку на винте, которым выставляется зазор. Вставляем щуп и затягиваем гайку. После затяжки гайки, опять проверяем зазор.
Регулировка зазоров клапанов рейкой и индикатором

Этот способ намного точнее выставляет тепловой автомобильный зазор.

Пошагово:
  1. Снять крышку.
  2. Крутим коленвал, пока не совпадут метки на шестерне распредвала и метки на корпусе.
  3. На обратной стороне шестерни маркером рисуем метки через каждые 90 градусов.
  4. Тремя болтами крепим рейку на выступе блока установленных подшипников.
  5. В гнездо на рейке устанавливаем стрелочный индикатор. Стрелка на шкале должна показывать ноль.
  6. Специальным устройством тянем кулачок распредвала вверх. Стрелка индикатора должна показывать 50-52 деления.

После проведения регулировки тепловых зазоров запускаем мотор и слушаем, как работает.

Вывешиваем переднее правое колесо Совмещаем метки на корпусе кожуха и шкиве распредвала Откручиваем кронштейн, отсоединяем патрубки и выкручиваем свечи зажигания Снимаем кожух ГРМ, откручиваем гайки крепления клапанной крышки Аккуратно снимаем крышку клапанов Измерение зазоров сразу на 4-х клапанах Схематическое изображение положения кулачков распредвала

Как отрегулировать клапанные зазоры на иномарках

Прежде всего, с помощью инструкции по ремонту и обслуживанию вашего авто определяем тип двигателя. Дело в том, что на некоторых иномарках может быть до десяти видов моторов на одной модели автомобиля. Там же указан инструмент, необходимый для регулировки и установки меток ГРМ. Однако, в большинстве случаев достаточно набора гаечных ключей и плоских щупов. Рассмотрим особенности регулировки зазоров на Mitsubishu ASX 1.6 с бензиновым и дизельным двигателем.

Бензиновый двигатель


Так выглядит двигатель Mitsubishu ASX 1.6 с бензиновым двигателем
Для этого следует выполнить следующие действия:

Устройство, принцип работы и регулировка клапанного механизма двигателя

Клапанный механизм является непосредственно исполнительным устройством ГРМ, который осуществляет своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя и дальнейший выпуск отработавших газов. Ключевыми элементами системы являются клапаны, которые также обеспечивают герметичность камеры сгорания. Они испытывают большие нагрузки, поэтому к их работе предъявляются особые требования.

Устройство клапанного механизма

Для работы обычного двигателя необходимо минимум два клапана на каждый цилиндр. Один впускной и один выпускной. Сам клапан состоит из стержня и тарелки (головка). Место соприкосновения тарелки с ГБЦ называю седлом. Впускные клапаны имеют больший диаметр тарелки, чем выпускные. Это обеспечивает лучшее наполнение камеры сгорания топливовоздушной смесью.

фото 1

Весь клапанный механизм состоит из следующих основных элементов:

  • впускной и выпускной клапаны;
  • направляющие втулки (обеспечивают точное направление движения клапанов);
  • пружина (возвращает клапан в исходное положение);
  • седло клапана (место соприкосновения тарелки с корпусом);
  • сухари (два сухаря обеспечивают опорную поверхность для пружины и фиксируют всю конструкцию);
  • маслосъемные колпачки или маслоотражательные кольца (не дает маслу попасть в цилиндр);
  • толкатель (передает нажимное усилие от кулачка распредвала).

Кулачки на распределительном вале нажимают на клапаны. Их возврат в исходное положение обеспечивается за счет пружины. Пружина крепится на стержне с помощью сухарей и тарелки пружины. Для гашения резонансных колебаний на стержне могут устанавливаться не одна, а две пружины с разносторонней навивкой.

фото 2

Направляющая втулка представляет собой деталь цилиндрической формы. Она снижает трение и обеспечивает ровный и правильный ход стержня. В работе эти детали также подвергаются нагрузкам и воздействию температуры. Поэтому для ее изготовления применяются износостойкие и жаростойкие сплавы. Втулки выпускного и впускного клапанов несколько отличаются друг от друга в связи с разницей в нагрузках.

Особенности работы

Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.

Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.

фото 3

На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на головку цилиндров для более плотного контакта.

Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются гидрокомпенсаторы, то зазор регулируется автоматически.

Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению компрессии в двигателе.

Количество клапанов

В классическом варианте четырехтактному двигателю для работы достаточно иметь по два клапана на каждый цилиндр. Но к современным моторам предъявляются все большие требования по мощности, расходу топлива и экологичности, поэтому для них этого уже становится недостаточно. Поскольку чем больше клапанов, тем более эффективно происходит наполнение цилиндра свежим зарядом. В разное время на двигателях пробовались следующие схемы:

  • трехклапанные (впуск – 2, выпуск – 1);
  • четырехклапанные (впуск – 2, выпуск – 2);
  • пятиклапанные (впуск – 3, выпуск – 2).

Лучшее наполнение цилиндров и их очистка обеспечиваются при использовании большего числа клапанов на один цилиндр. Но при этом усложняется конструкция двигателя.

На сегодняшний день наиболее популярными являются моторы с 4 клапанами на цилиндр. Первые такие двигатели появились еще в 1912 году на автомобиле Peugeot Gran Prix. Тогда широкого применения данное решение не получило, но начиная с 1970 года начали активно выпускаться серийные автомобили с таким количеством клапанов.

Читайте так же:
Регулировка клапанов восьмицилиндрового двигателя

Устройство привода

За правильную и своевременную работу клапанного механизма отвечает распределительный вал и привод ГРМ. Конструкция и количество распредвалов для каждого типа двигателя выбирается индивидуально. Деталь представляет собой вал, на котором выполнены кулачки определенной формы. Проворачиваясь, они оказывают давление на толкатели, гидрокомпенсаторы или коромысла и открывают клапана. Тип схемы зависит от конкретного двигателя.

фото 4

Распредвал находится непосредственно в головке блока цилиндров. Привод к нему идет от коленчатого вала. Это может быть цепная, ременная или зубчатая передача. Наиболее надежной является цепная, но она требует дополнительных конструктивных решений. Например, успокоитель для гашения вибрации цепи и натяжитель. Скорость вращения распределительного вала в два раза ниже, чем скорость вращения коленчатого вала. Так обеспечивается согласование их работы.

От количества клапанов зависит количество распределительных валов. Существует две основных схемы:

  • SOHC (одновальная);
  • DOHC (двухвальная).

При наличии только двух клапанов достаточно одного распредвала. Вращаясь, он обеспечивает попеременное открытие впускного и выпускного клапанов. В наиболее распространенных четырехклапанных двигателях устанавливаются два распредвала. Один обеспечивает работу впускных, а другой выпускных клапанов. В двигателях с V-образных расположением цилиндров устанавливается четыре распредвала. По два на каждую сторону.

Кулачки распредвала не толкают стержень клапана напрямую. Существует несколько типов “посредников”:

  • роликовые рычаги (коромысло);
  • механические толкатели (стаканы);
  • гидравлические толкатели.

Роликовые рычаги имеют более предпочтительную конструкцию. На гидротолкатель давят так называемые коромысла, которые качаются на вставных осях. Чтобы снизить трение на рычаге предусмотрен ролик, который контактирует непосредственно с кулачком.

В другой схеме используются гидравлические толкатели (компенсаторы зазора), которые расположены непосредственно на стержне. Гидрокомпенсаторы автоматически регулируют тепловой зазор и обеспечивают мягкую и менее шумную работу механизма. Это небольшая деталь состоит из цилиндра с поршнем и пружиной, каналов для масла и обратного клапана. Для работы гидротолкателя используется масло, которое подается из системы смазки двигателя. Более подробно про гидрокомпенсаторы можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

фото 5

Механические толкатели (стаканы) представляют собой втулку, закрытую с одной стороны. Они устанавливаются в корпус ГБЦ и непосредственно передают усилие на стержень клапана. Основные их недостатки заключаются в необходимости периодической регулировки зазоров и стуке при работе на непрогретом двигателе.

Стук при работе

Основной неисправностью клапанов (не считая прогара) считается появляющийся стук на холодном или горячем двигателе. Стук на холодном двигателе исчезает после набора температуры. Когда они разогреваются и расширяются, тепловой зазор закрывается. Также причиной может стать вязкость масла, которое не поступает в нужном объеме в гидрокомпенсаторы. Загрязнение масляных каналов компенсатора также может вызывать характерный стук.

На горячем двигателе клапана могут стучать из-за низкого давления масла в системе смазки, загрязнения масляного фильтра или неправильного теплового зазора. Также следует учитывать естественный износ деталей. Неисправности могут быть в самом клапанном механизме (износ пружины, направляющей втулки, гидротолкателей и т.д.).

Регулировка зазора

Регулировку проводят только на холодном двигателе. Текущий тепловой зазор определяется специальными металлическими плоскими щупами разной толщины. Для изменения зазора на коромыслах имеется специальный регулировочный винт, который проворачивается. В системах с толкателями или регулировочными шайбами регулировка происходит путем подбора деталей нужной толщины.

фото 6

Рассмотрим пошаговый процесс регулировки клапанов для двигателей с толкателями (стаканами) или шайбами:

  1. Снимите клапанную крышку двигателя.
  2. Проверните коленчатый вал так, чтобы поршень 1-го цилиндра находился в ВМТ. Если это сложно сделать по меткам, то можно выкрутить свечу и вставить в колодец отвертку. Ее максимальное перемещение вверх покажет мертвую точку.
  3. С помощью набора плоских щупов измерьте зазор в приводе клапанов под теми кулачками, которые не нажимают на толкатели. Щуп должен иметь плотный, но не слишком свободный ход. Запишите номер клапана и величину зазора.
  4. Проверните коленчатый вал на один оборот (360°) так, чтобы поршень 4-го цилиндра находился в ВМТ. Измерьте зазор под оставшимися клапанами. Запишите данные.
  5. Проверьте, в каких клапанах зазор не попадает в допуск. Если такие имеются, то подберите толкатели нужной толщины, снимите распредвалы и установите новые стаканы. На этом процедура закончена.

Проверку зазора рекомендуется проводить каждые 50-80 тысяч километров пробега. Данные о стандартных зазорах можно найти в руководстве по ремонту автомобиля.

Величина допускаемого зазора для впускных и выпускных клапанов иногда может отличаться.

Правильно настроенный и отрегулированный газораспределительный механизм обеспечит ровную и плавную работу ДВС. Также это положительно скажется на ресурсе мотора и комфорте водителя.

Устройство автомобилей

как и для чего регулируют клапана двигателя

Детали механизма газораспределения образуют сопрягаемую цепочку, которая начинается распределительным валом и заканчивается клапанами, открывающими и закрывающими вход в цилиндр и выход из него в строго отведенные моменты рабочих циклов двигателя.
Казалось бы, между всеми деталями привода ГРМ и клапанной группы не должно быть никаких зазоров – только в этом случае малейшее усилие со стороны кулачка распредвала найдет отклик в движении клапана и даст начало потоку свежего заряда или отработавшей смеси раскаленных газов. И это утверждение абсолютно верно.

Читайте так же:
Регулировка топливного поплавка в

Но почему же тогда в лексиконе заядлых автомехаников популярны выражения – «отрегулировать клапана», «регулировка зазора в клапанах» и подобные? Ведь в соответствии с приведенными выше рассуждениями никаких зазоров там быть не должно, иначе невозможно составить строгое расписание работы клапанов.
Тем не менее – зазор в клапанной группе – необходимый элемент, обеспечивающий правильную работу газораспределительного механизма и двигателя в целом.
И вот почему.

После прогрева двигателя все его детали в той или иной степени подвержены тепловому расширению, которое зависит от степени нагрева, размеров деталей и коэффициента температурного расширения материала, из которого эти детали изготовлены. Металлы, применяемые при изготовлении большинства деталей двигателя, при нагреве расширяются достаточно сильно, т. е. имеют высокий температурный коэффициент линейной деформации.
Если к отмеченному выше вспомнить, что многие из этих деталей во время работы испытывают мощные тепловые нагрузки, то можно понять, что выдержать строгие интервалы и зазоры (точнее – их отсутствие) между сопрягаемыми поверхностями взаимодействующих деталей в условиях переменных температур не представляется возможным.

Теперь рассмотрим внимательнее цепочку деталей газораспределительного механизма.
Все сопрягаемые детали ГРМ образуют жесткую связь, при которой изменение линейных размеров каждого звена влечет изменение относительного положения сопрягаемых деталей. Исключение составляет только сопряжение заключительной пары деталей — «клапан-седло», прижимаемых друг к другу пружиной клапана, и при линейном расширении каждого «члена взаимодействия» относительное перемещение доступно лишь клапану. Седло является неподвижной деталью ГРМ, «намертво» закрепленной в головке блока цилиндров, поэтому температурные деформации деталей влияют только на положение клапана, перемещая его относительно седла.

регулировка тепловых зазоров в клапанах ГРМ

Логичным будет вывод, что при нагреве (или охлаждении) всех деталей механизма газораспределения тепловые деформации отдельных его элементов складываются и, воздействуя на стержень клапана, преодолевая силу упругости пружины, приподнимают головку клапана над седлом, открывая отверстие для потока газов.
Цилиндр теряет требуемую герметичность.
А это уже катастрофа с точки зрения показателей мощности и КПД двигателя, его динамичности, равномерности и бесшумности работы, а также других качественных и количественных показателей. В общих словах – двигатель теряет очень многое из того, чего мог бы достичь при нормальных условиях работы.

Рассмотренный сценарий возможен в том случае, если между деталями, образующими цепочку механизма ГРМ, нет никаких зазоров и промежутков. Очевидно, что для нормального функционирования системы подачи и отвода газов такой зазор должен быть предусмотрен заранее, когда двигатель и его детали холодные. Тогда при нагреве детали механизма газораспределения расширятся, выберут предустановленный зазор, и будут работать в жесткой связке.

Величину этого зазора подсчитать несложно, если знать линейные размеры каждой детали механизма газораспределения, величину коэффициента теплового расширения для материалов, из которых эти детали изготовлены, и рабочую температуру каждой детали ГРМ. Ведь большую часть времени детали двигателя работают при установившейся температуре, поддерживаемой естественным теплообменом, системами охлаждения и смазки. При этом детали клапанной группы (особенно, седла и клапаны) нагреваются сильнее, а удаленные от цилиндра детали – меньше.

Учитывая эти факторы, можно определить требуемую величину суммарного зазора между всеми деталями, образующими цепочку механизма газораспределения, когда они имеют температуру окружающей среды (т. е. при холодном двигателе). Этот зазор называют тепловым зазором, а выражение «отрегулировать клапана» означает отрегулировать величину зазора между сопрягаемыми деталями холодного механизма газораспределения на холодном двигателе.

Технологически, конструктивно и практически зазор удобнее всего регулировать между торцом стержня клапана, который нагревается быстрее и сильнее других подвижных деталей ГРМ, и деталью, воздействующей на стержень клапана для его перемещения.

В механизмах с нижним расположением распределительного вала тепловые зазоры регулируются при помощи щупа требуемой толщины, устанавливаемого между носком коромысла и стержнем клапана (рис. 1).
В механизмах с верхним расположением распредвала зазор устанавливают между тыльной стороной кулачка распределительного вала и рабочей поверхностью рычага (см. рис. 2, б, в, г) или между кулачком и клапаном (см. рис. 2, а).

как отрегулировать клапана двигателя

Величина тепловых зазоров составляет 0,08…0,45 мм и нормируется для каждого двигателя заводом-изготовителем.
Очевидно, что зазор впускного клапана для данного двигателя должен быть меньше зазора выпускного клапана, поскольку последний нагревается значительно сильнее.

Тепловые зазоры в механизме газораспределения необходимо строго соблюдать и периодически контролировать в процессе эксплуатации двигателя. Увеличенный зазор приводит к повышенному шуму и наличию ударных нагрузок между деталями (стук клапанов), а слишком малый – к неплотному прилеганию клапана к седлу, прогоранию фасок, потерям мощности, «выстрелам» в глушитель или впускной канал (карбюратор и воздушный фильтр). В любом случае двигатель начинает работать с перебоями и долговечность его деталей резко снижается.

Следует отметить, что некоторые динамические перегрузки ударного характера, которые присутствуют в двигателе при его запуске и разогреве до рабочих температур являются меньшим из обозначенных зол, вызываемых предустановленным тепловым зазором.

Неужели невозможно избавиться от этой неприятной обязанности – систематически проверять и регулировать тепловой зазор в ГРМ, чтобы обеспечить нормальную и надежную работу двигателя?
Оказывается, возможно.
Многие современные автомобильные двигатели оснащены усовершенствованной системой слежения и реагирования на тепловое расширение деталей ГРМ – гидравлическими толкателями или, как их еще называют – гидрокомпенсаторами, позволяющими поддерживать нормальные (без зазоров) сопряжения деталей механизма газораспределения при любой температуре двигателя.
Об этом — на следующей старнице.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector