Регулировка клапанов ДВС: что такое и для чего нужна

Регулировка клапанов ДВС: что такое и для чего нужна

В работе двигательного агрегата клапаны выполняют несколько важных функций и представляют собой «тарелки» с длинным стержнем. Устройства делятся на впускные и выпускные. Первые отвечают за заполнение топливом цилиндров, а вторые – за вывод отработанных газов. Поочередно открываясь, клапаны обеспечивают наполнение и продувку цилиндров.

Ими управляет распределительный вал. Стандартное положение клапанов — закрытое. Чтобы открыть их, распредвал вращаясь надавливает специальными кулачками непосредственно на сам клапан ,или через коромысла.

Зачем нужна регулировка?

При работе ДВС из за нагрева расширяется металл, из которого состоят элементы клапанного механизма. Соответственно, немного меняются размеры и форма деталей. Необходимо следить, чтобы между кулачком распредвала и клапаном соблюдалось определенное расстояние. Его называют тепловым зазором. При его нормативном значении клапаны закрываются герметично и открываются достаточно, для нормальной работы мотора.Если наблюдаются отклонения зазоров (в большую или меньшую сторону), то газораспределительная система авто перестает корректно работать. И чтобы вернуть ей прежний функционал (или не допустить его нарушения), потребуется своевременная регулировка клапанов.

Каким должен быть тепловой зазор?

Указать точное значение не представляется возможным, так как оптимальную величину зазора производитель определяет индивидуально для каждого мотора. Тем более, что даже в рамках одного ДВС для впускных и выпускных клапанов нужный параметр аналогично отличается. Последние сильнее нагреваются при эксплуатации, и стандартный тепловой зазор у них больше.

Узнать оптимальные значения можно, заглянув в техдокументацию автомобиля. Там же будет указано, как часто следует настраивать клапанный механизм. В среднем, регулировку производят каждые 30-80 тысяч км.

Примечание! Некоторые моторы оборудованы гидрокомпенсаторами, которые предназначены для автоматической регулировки зазора. Такие ДВС не нуждаются в настройке клапанов. Однако, сами гидрокомпенсаторы со временем могут выйти из строя и перестать корректно справляться со своей задачей. Это можно выявить по тем же признакам, что и отклонения зазора. Если устройства утратили работоспособность, то их следует заменить.

Что произойдет, если своевременно не регулировать клапаны?

Независимо от того, будет зазор слишком большим или маленьким, последствия окажутся негативными для мотора и ГРМ. При увеличенном значении клапан открывается не до конца и несвоевременно, поэтому цилиндры не успевают наполниться, как и не полностью удаляются отработанные газы. Вследствие чего падает мощность двигателя. Кроме того, клапанный элемент в таких условиях быстро приходит в негодность.

При слишком маленьком зазоре клапан не полностью закрывается, нарушается герметичность системы, снижается компрессия, как и скоростные/динамические характеристики авто. Также, на тарелке и штоке скапливается слой продуктов сгорания от раскаленного топлива. Это в итоге приводит к «прогару» клапана — он разрушается.

Признаки неправильного зазора

Стоит отметить, что появление симптоматики лучше предупредить и своевременно провести регулировку. Но если момент уже упущен, то определить нарушения зазора можно по следующим признакам:

• увеличенный расход топлива;
• слишком шумная работа мотора, появление характерного звенящего постукивания в верхней части ДВС;
• нестабильный запуск на «холодную»;
• уменьшение мощности мотора.

Примечание! Большинство из перечисленных симптомов не всегда означают отклонения зазора. Они могут уведомлять и о других неисправностях авто.

Как выполнить регулировку клапанов?

В первую очередь необходимо приобрести щупы — инструменты для измерения зазора. Можно попробовать обойтись и без них, но и результат мероприятия тогда вряд ли окажется удовлетворительным. Потому Моторпейдж рекомендует предварительно обзавестись щупом и не пользоваться «кустарными» методами.

ВАЖНО! Регулировка выполняется исключительно на холодном двигателе!

Процедура регулирования может отличаться на разных моделях авто. По этой причине последующая инструкция носит общий характер:

• установка поршня цилиндра в верхнюю точку сжатия (для этого нужно провернуть коленчатый вал по часовой стрелке), оба клапана закрыты;
• измеряется зазор с помощью щупов;
• освобождается нужная контргайка;
• регулировочный винт или болт подкручивается/раскручивается (зависит от того, каким требуется сделать зазор);
• контргайка закручивается.

Затем снова проверяется зазор. Если он отличается от нормы, указанный алгоритм производится заново.

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.

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.

1. Проворачиваете коленчатый вал по часовой стрелке до тех пор, покаметка на звездочке распределительного вала не совпадет с меткой на корпусе подшипников. В этом положении зазор регулируется у выпускного клапана 4-го цилиндра и впускного клапана 3-го цилиндра (то есть 8 и 6 кулачки).
2. С помощью гаечного ключа зажмите регулировочный болт рычага, и в это время с помощью другого ключа ослабьте контргайку. Установите требуемый зазор регулировочным болтом, затяните контргайку. Щуп должен входить в зазор с легким сопротивлением.
   На двигателях автомобилей ВАЗ 2109, ВАЗ 21099, ВАЗ 2110 тепловые зазоры регулируются регулировочными шайбами.
3. После регулировки зазоров в клапанном механизме, запустите двигатель и внимательно послушайте его на различных режимах работы. При регулировке клапанов следует учесть, что клапана должны быть правильно притерты (что такое притирка клапанов), а зазоры не должны превышать допустимые.

Если некоторые детали вам непонятны или вы не до конца понимаете работу газораспределительного механизма, вам следует прочитать статью про устройство газораспределительного механизма.

Как отрегулировать тепловой зазор

Все работы осуществляется с использованием специализированных шайб, которые нужно складывать в области между кулаком и торцом клапана. На пятнадцатой модели ВАЗ все работы делаются на холостом моторе. Весь процесс достаточно прост, но если у вас нет даже минимального опыта в ремонте машины – лучшим выходом будет обратиться в сервис.

Помимо стандартных инструментов, вам нужно подготовить:

1. Набор измерительных щипчиков для определения зазора.
2. Устройство, при помощи которого вы будете утапливать толкатель клапана.
3. Перед покупкой шайб рекомендуется провести замеры, чтобы не брать лишние элементы, которые вам вовсе не потребуются.

Выполнение работ выглядит следующим образом:

1. В первую очередь снимается крышка клапанов. Чтобы это сделать, демонтируйте воздушный фильтр, ослабьте патрубок, идущий к ГБЦ, и отсоедините его. Далее демонтируйте управляющее дроссельной заслонкой устройство и аккуратно снимайте крышку цилиндрового блока.
2. Открутите свечи зажигания.
3. Демонтируйте крышку, которая защищает систему газораспределения.
4. Прокрутите коленчатый вал двигателя по часовой стрелке до тех пор, пока пометка на шкиве системы газораспределения не совпадет с пометкой на задней крышке. Поворачивать вал можно только при помощи гаечного ключа за болты, которые фиксируют шкив генератора.
5. Если вы проскочили пометку, прокручивайте двигатель в том же направлении еще на несколько оборотов.
6. Как только метки сошлись – прокрутите коленвал еще на несколько зубцов системы газораспределения.
7. Теперь измерьте зазор выпускающего клапана первого цилиндра и впускающего клапана на третьем цилиндре. По стандарту на впуске зазор должен составлять около 0,2 мм, на выпуске 0,4 мм.
8. Если зазоры совпадают с рекомендуемыми значениями – опустите поршень цилиндров в нижнее положение при помощи специального приспособления и извлеките шайбу.
9. Теперь измеряйте размер необходимой шайбы. Это делается путем отнимания величины теплового зазора от рекомендуемого значения, а затем к полученному числу прибавляется толщина используемой шайбы.
10. Померьте тепловой зазор для каждого клапана по очереди при каждом повороте коленвала на половину оборота.
11. Поставьте шайбы подходящих размеров и повторите все измерения.

После проведения всех работ соберите все в обратном порядке и считайте, что регулировка клапанов окончена.

Подводя итог статьи, отметим, что регулировку клапанов нужно делать после того, как машина прошла 30 и более тысяч километров. Однако даже в таком случае если все работает нормально – специально заниматься подобными работами не стоит. Помимо этого, если у вас отсутствует опыт – лучшим выходом из ситуации будет посещение сервиса.

Измерение тепловых зазоров

Убедиться в необходимости настройки можно и при помощи измерений. Проверку тепловых зазоров клапанов осуществляют всегда на холодном моторе. Для проведения операции будет нужен измерительный щуп и набор инструментов. Что войдет в данный набор, зависит от типа толкателя клапана. Если зазоры регулируются посредством винта, то нужен накидной, рожковый ключ и молоток. Если настройка клапанов в двигателе осуществляется при помощи шайб, то следует приобрести набор шайб. Последние должны быть разных размеров. Также понадобится микрометр, съемник, инструмент для замены шайб и пинцет.

Для настройки зазора коленвал следует провернуть так, чтобы кулачок на распределительном вале для выбранного клапана смотрел в другую сторону по отношению к толкателю. По последнему наносят легкие удары молотком. Затем пальцами раскачивают клапан. Далее при помощи щупа следует измерить зазор. Делать это нужно между толкателем и клапаном. Значения измерения сверяют с номинальными размерами. Их можно найти в инструкции к автомобилю. Если величина отличается, тогда ее следует отрегулировать. Как изменить тепловые зазоры на моторе, где регулировка осуществляется при помощи шайб? Коленчатый вал следует провернуть так, чтобы кулачок на распредвале смотрел вверх по отношению к толкателю. Далее при помощи набора щупов производится измерение зазора. Значения сравниваются с номинальными и при необходимости корректируются.

Регулировочные шайбы клапанов и другие приспособления для отладки зазоров

Когда подходит время регулировать тепловые зазоры клапанной группы, первое, о чем вспоминает водитель, это регулировочные шайбы клапанов. Но нужно учитывать то, что моторы у автомобилей по конструкции разные, отличается и устройство ГРМ. Поэтому заранее необходимо подготовиться и иметь под рукой необходимый инструмент и приспособление для регулировки клапанов для вашего двигателя.

Щуп для регулировки клапанов — главный индикатор состояния ГРМ

Если ГРМ имеет механический способ регулировки тепловых зазоров клапанов, то первое, чем следует обзавестись — это щупы. Несмотря на то, что для моторов установлены точные размеры зазоров (для «классики» 0,15 мм в холодном состоянии на впускных клапанах и 0,20 мм на выпускных), лучше иметь щупы в наборе разной толщины.

Это необходимо для более точной настройки. Так, если зазор находится в пределах 0,14-0,17 мм на впускном клапане, то регулирования он не требует. Щуп должен входить в зазор между клапаном и толкателем с небольшим усилием. Лёгкое «проваливание» или приклинивание щупа являются сигналами к началу регулирования.

Планка для регулировки клапанов — хорошая альтернатива щупу

Опытные автолюбители знают, что существует несколько способов проверить и отрегулировать параметры тепловых зазоров клапанов. Использование щупа — это самый простой способ, но не самый точный. Опытные владельцы «классики» применяют иной прибор, который называется планка или рейка для регулировки клапанов. Процесс регулирования с рейкой несколько усложняется, но при этом зазоры будут выставлены идеально, а мотор будет «петь».

Рейка прикручивается к креплениям блока подшипников распределительного вала, затем к ней поочерёдно к каждому из толкателей устанавливается микрометр, лапка которого должна коснуться края кулачка. Захватом поднимаем кулачёк вверх и наблюдаем за стрелкой. Её смещение на 52 деления указывает на хорошую регулировку.

Микрометр является исключительно точным прибором, сама рейка является хорошим помощником, так как при заводском её изготовлении на верхней поверхности наносятся нумерация клапанов и угол разворота коленчатого вала для каждого из них. Поэтому ошибиться при регулировании клапанов с рейкой (планкой) практически невозможно.

Особенности ГРМ некоторых моторов

Регулирование тепловых зазоров клапанного узла с помощью специального болта с контргайкой является более привычным и считается классическим. После нескольких попыток отрегулировать зазор, любой из автолюбителей свободно справляется с этой работой. С появлением на дорогах страны таких моделей, как ВАЗ 2108 и ВАЗ 2109, а также иных модификаций с подобными моторами, пришлось осваивать иной способ регулирования зазоров.

Отечественный автопром освоил выпуск ГРМ, где тепловой зазор устанавливается методом подбора шайб необходимой толщины. Регулировочные шайбы клапанов выпускаются в комплектах разной толщины. Водителю такой машины придётся раскошелиться на набор шайб. При регулировании зазора, если его величина не соответствует заданным параметрам, имеющаяся шайба заменяется на более толстую или тонкую.

Полезные советы всем водителям

Газораспределительный механизм, в частности клапаны и величина теплового зазора, оказывают влияние на следующие факторы:

• Экономия топлива;
• получение максимально возможной мощности двигателя;
• увеличение моторесурса;
• снижение концентрации токсических веществ в отработанных газах.

Для того чтобы долго и без поломок эксплуатировать автомобиль, любой водитель должен изучить устройство ГРМ и освоить процесс регулирования зазоров клапанов. Не менее важно обзавестись необходимыми приспособлениями и знать принцип их работы.

Чем опасно изменение теплового зазора мотора

Если клапан зажат, то горячие газы, образующиеся во время сгорания топлива, нагревают не только нижнюю, но и верхнюю часть тарелки, то температура клапана увеличивается, что может привести к его прогоранию. Это особенно опасно, если мотор работает под большой нагрузкой или неправильно выставлен угол опережения зажигания.

Прогар клапана приведет к резкому падению мощности мотора, росту расхода топлива и перегреву двигателя. Если клапаны начали стучать, то никакой угрозы для мотора нет. Проблема в том, что на ранней стадии проворачивание вкладыша коленвала проявляет себя аналогичным стуком, поэтому их легко спутать.