Регулировка клапанов, зачем, когда и как.
Эта тема поможет понять для чего это необходимо, последствия несвоевременной регулировки, периодичность и как определить необходимость, самостоятельно выставить тепловые зазоры клапанов. Многие понимают важность этого мероприятия и своевременно проводят регулировку собственными силами или же доверяют эту работу специалистам автосервисов.
В процессе работы двигателя трущиеся детали изнашиваются, установленные зазоры изменяются. В клапанном механизме важную роль имеет тепловой зазор клапанов. Для нормальной работы двигателя, важно соблюдать время открытия, закрытия клапанов и сохранить герметичность в закрытом состоянии.
Когда двигатель еще не прогрет между торцом клапана и коромыслом, или толкателем и распределительным валом должен быть определенный заводом зазор. Рассчитан он исходя из температурного расширения металла, то есть когда двигатель прогрет до рабочей температуры многие детали газораспределительного механизма нагреваются и по закону физики имеют свойство расширяться, удлиняться, увеличиваться в размере. Разные металлы имеют разное тепловое расширение, разная длинна и форма деталей, поэтому на разных двигателях будет различаться рекомендуемые тепловые зазоры.
Тепловой зазор впускных и выпускных клапанов отличается по причине разной температурной нагруженности и отличающихся свойств металлов, из которых изготовлены клапаны.
Если зазоры выставлены правильно, после прогрева они уменьшаются до минимальных значений обеспечивая своевременное регулирование фаз газораспределения и продолжительный срок службы деталей. Пока двигатель холодный можно заметить повышенный шум, не следует прогревать двигатель на больших оборотах, чтобы избежать ударных нагрузок на торец клапана.
В процессе работы, клапаны и седла постепенно расклепываются увеличивается глубина посадки клапана в седле, это приводит к уменьшению теплового зазора. Более подробно о седле клапана на сайте есть статья. Изнашиваются кулачки распредвала, коромысла, плоскость толкателей и торцы клапанов, что приводит к увеличению зазора. Мощность двигателя падает из-за нарушения фаз газораспределения, увеличивается износ многих сопутствующих деталей, в результате чего запускается цепная реакция, приходят в негодность целые детали, они в свою очередь влияют на следующие.
Если зазор больше рекомендуемого производителем, постоянная ударная нагрузка на клапаны уменьшает их срок службы, расклепывает, скалывает торец постепенно увеличивая зазор, повышается шумность. Уменьшается мощность из-за нарушения фаз газораспределения, так как ухудшается наполняемость цилиндров топливовоздушной смесью и эффективность сгорания.
Если тепловой зазор меньше, после прогрева, клапаны не герметично закрывают камеру сгорания, уменьшается компрессия, часть поступившей топливовоздушной смеси выбрасывается через щели между клапаном и седлом при такте сжатия. Во время рабочего хода раскалённые отработанные газы так же прорываются и приводят к прогару клапанов. Тарелки клапанов не касаются седел нарушается теплоотдача, отсюда следует нагрев клапана до температур при которых увеличивается износ (окисление, коррозия) вероятность заклинить в направляющей втулке или подвергнуть ее быстрому износу, обрыв тарелки, повышенная нагрузка на ремень ГРМ.
· Впускные клапаны в большей степени охлаждаются свежей поступающей топливовоздушной смесью и имеют лучшее охлаждение.
Регулировка клапанов двигателя: что такое, порядок, схема, что нужно, когда нужно делать
Регулировка клапанов — это процедура, при которой механик настраивает особые детали внутри двигателя автомобиля, которые называются клапанами. Говоря простыми словами клапаны — это как дверцы, которые открываются и закрываются внутри двигателя, позволяя воздуху и топливу попадать внутрь цилиндров двигателя и выходить из них. Это происходит автоматически во время нажатия на педаль газа.
Регулировка клапанов включает в себя изменение зазора (расстояния между клапаном и другими деталями). Это важно, чтобы клапаны открывались и закрывались в правильное время и с правильным зазором, так как это влияет на правильную работу двигателя и его долговечность.
У разных автомобилей, в зависимости от типа ДВС на каждый цилиндр двигателя приходится по 2 и более клапанов. Отдельные используются для обеспечения впрыска топливно-воздушной смеси, другие производят выход отработанных газов, потому называются выпускными. Их работа обеспечивается за счет газораспределительного механизма, функционирующего в определенном порядке.
Со временем тепловой зазор между элементами увеличивается, в функционировании проявляется погрешность. В таких случаях требуется регулировка клапанов, которая проводится по нескольким методикам.
В статье расскажем, что такое регулировка клапанов, все способы, когда нужно делать, схема, интервал.
Что такое регулировка клапанов?
При работе обыкновенного поршневого двигателя происходит подача топливной смеси в цилиндры, а также удаление отработанных газов. Каждую из функций обеспечивают клапаны, соответственно их назначение разное. Впускные проводят подачу ТВС, а выпускные выведение отработанных материалов. В норме работать они должны попеременно, открываясь и закрываясь в необходимое время.
Функционированием этой примитивной системы озадачен распределительный вал, содержащий в своем строении кулачки, воздействующие на верхнюю часть деталей и открывающие их. Конструкций привода – несколько. Распредвал может оказывать непосредственное давление на клапаны за счет кулачка и толкателя или работать коромыслом, передвигая концы, в то время как другой элемент давит на клапан.
Несмотря на используемую схему, стабильным должен быть тепловой зазор – именно этот параметр и волнует мастера, обеспечивающего регулировку клапана. Повышенное внимание к этому параметру связано с особенностями условий работы детали. При нагревании в процессе выполнения прямых функций способна, существенно нарастать. В результате металл расширяется, а сам клапан увеличивается. Соответственно именно при помощи регулировки обеспечивается нормальное положение.
Интересно! С точки зрения физики, понятие «регулировка клапанов» сложно назвать однозначно верным. Этот элемент, находящийся на цилиндре не требует никакой коррекции. Более точно назвать манипуляцию можно – регулировка теплового зазора привода клапанов».
Когда нужно делать регулировка клапанов? Это зависит от производителя автомобиля и модели двигателя, а также от условий эксплуатации. Обычно, регулировка клапанов рекомендуется проводить в соответствии с регламентом технического обслуживания. В среднем, интервал регулировки клапанов может варьироваться от 30 000 до 100 000 км пробега.
Обычно стоимость регулировки клапанов начинается от 500 рублей, однако она может быть выше в случае, если требуется замена регулировочных шайб, прокладок клапанных крышек или других деталей, либо если автомобиль имеет сложную конструкцию двигателя, требующую более трудоёмкого процесса регулировки.
Для чего производится?
Если в комбинации клапан, распредвал и тепловой зазор не будет последнего, то элементы при неработающем моторе будет тесно прилегать один к другому. После запуска ДВС и его набора рабочей температуры, клапан станет гораздо длиннее и из-за расширения вытянется в сторону распределительного вала. Последний окажет собственное влияние, сдавит пружину, соответственно клапан закроется не полностью.
Система начнет работать со сбоями. После достижения рабочей температуры, клапаны не смогут обеспечивать свои основные функции, заключающиеся в изоляции камеры внутреннего сгорания от систем впуска и выпуска.
Внимание! Регулировка клапанов на горячем или холодном двигателе принципиально отличается. В первом случае выполнить работу сможет только опытный автомастер, потому что надо выполнить поправку на последующие изменения в состоянии покоя.
В отдельных случаях тепловой зазор возрастает из-за естественного истирания поверхностей кулачков и элементов привода клапано. В этом случае после достижения двигателем рабочей температуры у механизмов будет появляться зазор. Эти компоненты будут работать ударно только под влиянием кулачка. Система сохраняет свою относительную работоспособность. Длительное функционирование в таком режиме приведет к стремительному износу клапанного механизма. Со временем он начнет открываться позднее или не полностью, цилиндры не смогут в полной мере наполняться топливовоздушной смесью.
Что нужно менять при регулировке клапанов?
Что нужно менять при регулировке клапанов, зависит от их состояния и клапанных приводов. Обычно во время регулировки клапанов осуществляется их настройка путём изменения толщины регулировочных шайб, которые помещаются между клапанным стержнем и головкой блока цилиндров. Если зазор слишком мал или слишком велик, то может потребоваться замена регулировочных шайб на новые с нужной толщиной.
В процессе регулировки клапанов может потребоваться замена прокладок клапанных крышек, если они изношены или повреждены. Кроме этого может понадобиться очистка и смазка механизмов клапанных приводов, замена уплотнительных колпачков клапанных стержней и пр.
Интервал регулировки клапанов
Регулировка тепловых зазоров клапанов, если она предусмотрена конструкцией двигателя внутреннего сгорания, проводится с периодичностью, указанной в технической документации. Чаще всего интервал составляет 1 раза на 50 тыс. км. Но, выполнять ее чаще можно и это только пойдет на пользу.
Четко соблюдать периодичность в особенности должны автомобилисты, владеющие машиной с ГБО (газобаллонным оборудованием). Связано это с тем, что топливо такой структуры заметно повышает тепловую нагрузку на мотор и зазор быстрее выходит за границы норм.
Внимание! Когда делать регулировку клапанов на новом автомобиле? Первый раз процедуру стоит провести через 2 года после покупки, если никаких признаков неисправности нет. Если транспортное средство куплено «с рук», лучше провести манипуляцию сразу, обратившись к профессионалу.
Как регулировка клапанов влияет на расход топлива? Положительно. При условии, что процедура выполнена в соответствии со всеми правилами и нормами. Если игнорировать данную потребность, состояние автомобиля заметно ухудшится, снизится его эффективность, а объем расходуемого горючего заметно вырастет. Если увеличился расход топлива после регулировки клапанов и проблема имеет постоянный характер, а не возникает моментно, значит, работы проведены неправильно.
Как определить необходимость регулировки клапанов?
После запуска автомобиля, двигатель внутреннего сгорания и все его элементы оказываются под нагрузкой и начинают нагреваться. Естественно, это приводит к расширению. Также не стоит забывать о естественном износе трущихся элементов. Именно эти условия и предопределяют необходимость регулярной проверки зазоров.
Если он будет недостаточным, мотор не сможет в полную мощность реализовывать свои характеристики. Это скажется на тяговых и динамических показателях, снизит исходный потенциал. Совместно с этим ускоренно будет происходить износ отдельных элементов, в частности клапанов.
При увеличении зазора, ДВС начнет издавать характерные цоки, которые будут исчезать по мере полноценного прогрева. При этом кулачок распределительного вала начнет стучать по рокеру клапана стержня и не сможет продавить его.
Потребность в проведении регулировки выявляют по следующим симптомам. Основные признаки необходимости:
- в области крышки появляется характерный звенящий стук;
- недавно проводился ремонт или проверка механизма газораспределения;
- последняя регулировка клапанов была более чем 40 тыс. км назад;
- снизился КПД мотора;
- увеличился расход горючего на 1 км пройденного пути.
Во многих современных двигателях регулировку зазоров обеспечивают гидрокомпенсаторы. Специалисты по ремонту автомобилей говорят, что они удобны и практичны, но пускать их работу на самотек нельзя, потому что естественный износ деталей все равно происходит и ничуть не медленнее. В то же время, многие моторы все же нуждаются в проведении ручной регулировки.
Совет! Настройку зазоров клапанов удобно совмещать с заменой моторного масла. Эта процедура позволит предупредить попадание грязи, песка и пыли – все посторонние частицы уйдут вместе со старым фильтром.
Подготовка
Перед тем как начать работу, кузов транспортного средства стоит тщательно вымыть и очистить от пыли подкапотное пространство. Это необходимо чтобы предотвратить попадание мусора в двигатель после снятия головки блока цилиндров. После подготовки транспортное средство устанавливают на максимально ровную поверхность, затягивают стояночный тормоз и подкладывают упоры. Также стоит позаботиться об обеспечении достаточного и равномерного освещения.
После этого надо выждать какое-то время, пока мотор естественным образом остынет до рекомендуемой температуры. При обеспечении этого условия, точность проводимых измерений будет максимальной. Иногда опытные мастера могут диагностировать проблему «по горячим следам». Они руководствуются опытом и вносят поправки на последующее уменьшение после охлаждения.
Регулировку зазоров можно проводить после снятия головки блока цилиндров. Этот метод – просто другая схема работы и он не является ошибочным. При этом стоит запомнить, что после повторной установки ГБЦ на машину вероятен зазор, как в большую, так и в меньшую сторону, потому точность лучше подтвердить дополнительно. Такая страховка позволит предотвратить затраты.
Что нужно для регулировки клапанов?
В норме впускные и выпускные клапаны плотно закрывают гнездо, но имеют небольшой зазор. Последний необходим, чтобы предотвратить жесткий упор стержня в верхнюю часть устройства. Размер пространства должен составлять до 0,15 мм. Максимальная погрешность, получаемая при измерении – не выше 0,05 мм.
Что потребуется для регулировки клапанов:
- набор щупов;
- накидные и рожковые ключи;
- микрометр;
- небольшой молоток;
- съемник;
- тряпки и щетки;
- регулировочные шайбы;
- мягкая наждачная бумага;
- рейка и маркер;
- канцелярский нож;
- пинцет.
Все, что может потребоваться лучше подготовить заранее, чтобы потом не отвлекаться в процессе. Если регулировка своими руками проводится впервые, лучше заручиться помощью друга, он станет ассистентом и сможет сверять действия мастера с указанным алгоритмом.
Важно! Какие щупы нужны для проведения работ? основными считаются изделия 0,10 и 0,20 мм.
Самый простой способ регулировки клапанов ваз 2107 за 5 минут:
Как измерить зазор клапанов
Зазор измеряется под регулировочным винтом. Для проведения испытания необходим набор щупов, основным будет элемент с шириной 10 мм. Во время процедуры может потребоваться более широкий инструмент, это нужно для минимизации погрешностей, спровоцированных тем, что рычаг клапанов может оказаться скошенным.
В классической ситуации оптимальным будет являться показатель в 0,15 мм. Он одинаков для впускных и выпускных элементов. Очевидно, что обычным приспособлением провести замер с достаточной точностью практически невозможно. На помощь мастеру приходит опыт и хороший глазомер.
Способы регулировки зазоров клапанов
Регулировать клапаны можно только при холодном моторе, при этом очень важно соблюдать отдельную последовательность действий. При несоблюдении алгоритма, зазоры будут выверены неправильно и из-за этого могут проявиться негативные последствия.
Популярностью пользуются два метода регулировки: с использованием щупа и применением рейки и индикатора. Сказать, какой из них – оптимальный просто невозможно. Выбирать подходящий надо в соответствии с ситуацией. Профессиональные мастера считают именно второй подход более точным и надежным.
Сколько по времени занимает регулировка клапанов. Для опытного моториста процедура непродолжительная, она занимает не более 1,5 часов от начала до конца. Простой автовладелец, не имеющий особых представлений о работоспособности механизмов выполнит задачу за 2-3 часа. Попробуем разобраться, как происходит регулировка клапанов.
С использованием щупа
Последовательность регулировки клапанов с применением щупа:
- Отсоединяют крышку и катушку зажигания. Болты выкручивают без приложения усилий, чтобы не нарушить резьбу.
- начинают регулировку с самого «свободного». Его кулачок должен находиться по направлению от коромысла. На удерживающий шкив коленвала болт накидывают ключ и проворачивают его на 180 градусов по направлению от коромысла, если это возможно. Если обеспечить указанное положение нельзя, проворачивают максимально.
- Ослабляют гайку, берут 0,20 мм щуп, зажимают его и вкручивают шток. Надевают контргайку, вытаскивают щуп и затягивают полностью. Зазор проверяют повторно и отрегулированный помечают маркером. Далее по отработанной схеме устанавливают положение всех выпускных элементов.
- Далее приступают к впускным клапанам. работы проводят по тому же принципу, но зазор нижнего ряда должен быть меньше, достаточным считают 0,10-0,15 мм.
- выставленное положение проверяют и фиксируют.
- Коробку клапана очищают при помощи ножа и наждачки. Двигаются по направлению от клапана до края, чтобы предупредить попадание мусора в коробку. Крышку также продвигают при помощи грубой очистки лезвием и осторожно затирают.
- Проводят замену прокладки, затягивают саму крышку.
- Присоединяют провода, шланги, патрубки, на свое место возвращают воздушный фильтр.
Внимание! Периодичность регулировки зависит от многих факторов.
Регулировка клапанов щупом ваз 2101—2107. Супер бюджетный способ:
С помощью рейки и индикатора (инструкция пошагово)
Эту методику мастера считают более точной и эффективной. Пошаговая инструкция выглядит следующим образом:
- Обеспечивают правильную подготовку. Снимают шланги, патрубки и провода, примыкающие к крышке клапанов.
- Проворачивают двигатель до позиции совпадения меток на корпусе и шестерне распределительного вала.
- Маркируют изнаночную сторону встроенной шестеренки с отклонением на 90 градусов от заводского зазора.
- С помощью болтов прикрепляют рейку к выступу блока подшипников.
- Стрелочный индикатор устанавливают в ноль в предназначенное на рейке гнездо. Отметка должна четко совпадать.
- Кулачок с помощью специального устройства подтягивают вверх. Показатели шкалы при этом сдвинутся на несколько делений.
Если перед проведением регулировки выполнялось восстановление головки, в обязательном порядке просматривают притертости седел. В завершении работ собирают элемент и восстанавливают все его соединения, примыкающие провода и магистрали.
Опытные мотористы советуют сразу запустить двигатель и прослушать его работу на различных оборотах. Такие действия помогут своевременно выявить нарушение и нейтрализовать его.
Правильная регулировка клапанов индикатором (часовым микрометром):
Если в авто имеется ГБО
Если в машине работает газобаллонное оборудование, регулировка клапанов ДВС происходит по измененной схеме. Зазоры впускных элементов проверяют в соответствии с описанием алгоритма для бензина. Выпускные элементы регулируют иначе. Связано это с особенностями структуры топливно-воздушной смеси при езде на пропане или метане. Эти продукты имеют более высокие температуры горения, при уменьшенном времени.
Совет! Регулировку зазоров стоит проводить с интервалами в два раза чаще, выставляя их в максимально допустимом инструкцией положении. Отдельные мотористы вовсе советуют делать небольшое превышение – до 10%.
Если стук в двигателе не исчезает
Иногда регулировка не помогает исправить ситуацию и характерные для проблемы постукивания сохраняются. Причина может быть в следующем:
- существенный износ кулачков распределительного вала;
- неравномерная работа коромысла;
- износ толкателей;
- плохое состояние сухарей, их полная или частичная деформация;
- выработка осей коромысел.
В этих ситуациях регулировка клапанов не даст результата. Если наблюдается дефект коромысла, распредвал придется менять.
Признаки и последствия неправильной регулировки клапанов
Признаков того, что зазоры нарушены достаточно. Но, перечень ключевых можно представить следующим образом:
- снижение мощности мотора;
- уменьшение производительности;
- повышенный расход топлива;
- металлический стук;
- посторонние шумы;
- запах гари.
Эти проявления наиболее интенсивны при нагрузках и пуске на холостом ходу. Это не проходит бесследно для двигателя и отдельных его модулей, потому положение клапанов стоит перепроверить. Если работу не выполнить, стабильность ДВС нарушится, мотор потеряет мощность и будет быстрее изнашиваться. Планомерно проблемы усугубятся, и будут проявляться не только на холостых оборотах.
Видео «Регулировка клапанов — как узнать какой зазор?»:
Нужно ли регулировать клапана двигателя
В двигатели современных авто входят гидрокомпенсаторы, которые предназначены для автоматической регулировки тепловых зазоров клапанов. Если узел отсутствует из-за конструктивных особенностей мотора, настройку можно провести самостоятельно. Рассмотрим, как происходит регулировка клапанов в двигателе ВАЗ с 8-клапанным движком, на что влияет и что дает.
Для чего нужна регулировка клапанов в двигателе
В 4-тактных моторах имеются впускные и выпускные клапаны, но отсутствуют гидрокомпенсаторы. Между кулачком распредвала и стеблем клинкета — зазор, который необходим из-за расширения металла при нагреве, то есть сглаживает процесс.
Внимание! Если долго не регулировать клапаны, например, на автомобиле ВАЗ, быстро придет в негодность кулак или коромысло.
Ремонт в случае таких поломок обходится дорого.
Как работает двигатель при неправильно отрегулированных клапанах
Рабочая температура мотора высокая, а при нагреве металл расширяется. Если регулировка не соответствует заводским показателям, ухудшается работа движка и наблюдаются следующие проблемы:
- Впускной клапан не возвращается на свое место.
- В образовавшуюся щель выбрасывается топливная смесь.
- Выпускной клинкет не охлаждается, поэтому быстрее приходит в негодность из-за неполного прилегания к блоку.
- Компрессия не соответствует нормальным значениям, соответственно, уменьшается мощность, и узел значительно теряет ресурс.
Если зазор увеличивается, открытие впускных затворов происходит позже, следовательно, рабочая смесь не попадает в нужном количестве. Мотор начинает плохо работать, появляются стуки.
Зачастую ситуация сопровождается запаздыванием выпускных клинкетов, и отработанные газы не полностью «уходят» из цилиндров.
При неправильной регулировке силовой агрегат работает шумно, повышается износ деталей, пропадает мощность. Решение проблемы не откладывается «на потом»: двигатель может выйти из строя в любой момент.
Как отрегулировать
Большинство автомобилистов для регулировки обращаются в автосервис. Но процедуру можно произвести самостоятельно. Далее будет рассмотрено, как регулировать зазор на примере ВАЗ-2114.
Внимание! Регулировать необходимо только на машинах с мотором 8 клапанов.
- Набор для регулировки. Можно приобрести в автомагазине, стоимость — около 300 рублей.
- Щупы для проверки зазора.
- Шприц, чтобы убрать масло.
- Щипцы (не обязательно, но с ними удобнее).
- Регулировочные шайбы.
- Прокладка клапанной крышки (лучше из силикона, тогда масло не будет сочиться).
- Ключи с индексом «10» и «17».
- Специальный ключ для коленвала.
- Отвертка.
- Демонтируется клапанная крышка, корпус воздушного фильтра и передняя крышка зубчатого ремня (ключ на 10).
- Ключом на «17» снимаются свечи (делать не обязательно, но так проще прокручивать коленвал).
- Шприцом сверху убираются остатки масла.
- Проворачивается коленвал по часовой стрелке до момента, пока метки на шкиве и задней крышке не сойдутся (специальный ключ для коленвала).
- Щупом проверяется зазор между торцом клапана и толкателя.
При проверке клапаны должны располагаться так (в скобках указаны нормальные показатели):
- 1, 3 (0,35 и 0,20);
- 5, 2 (0,35 и 0,20);
- 8, 6 (0,35 и 0,20);
- 4, 7 (0,35 и 0,20).
Если зазор не соответствует норме, нужно демонтировать шайбу, рассчитать толщину, которая необходима, приобрести новую деталь и установить:
- Поместить в паз.
- Надавить рукояткой на штангу.
- Снять флажок.
- Убедиться в правильности зазора.
- Провернуть коленвал.
Внимание! Коленчатый вал можно проворачивать только по часовой стрелке.
Когда все клапаны отрегулированы, установить крышку клапанов с прокладкой. Ремонт завершен.
Периодичность регулировки
Регулировать рекомендуется каждые 40 тысяч км пробега. Но лучше всего проверять зазор через 15 тысяч км. Расстояние может быть неправильным, но движок не подает признаков.
Если клинкеты стучат, отрегулировать надо в кратчайшие сроки, иначе ремонт двигателя обойдется дорого.
Заключение
Если нет опыта в ремонте авто, лучше обратиться в автосервис для регулировки клинкетов. От этой процедуры зависит работа и ресурс двигателя. Даже одно неправильное действие приведет к серьезной поломке при запуске мотора.
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:
- Впуск воздушно-топливной смеси в цилиндр;
- Сжатие смеси и ее воспламенение;
- Рабочий ход, выполняемый силой давления;
- 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!