Регулировка зазоров клапанов: принцип, инструменты

Диагностика и ремонт2 ноября 2019

Несмотря на то что клапаны автомобильного двигателя выглядят как простые детали, они выполняют важные функции в его работе – отвечают за своевременную подачу горючей смеси в цилиндры, вывод из них отработанных газов. А полнота сгорания топлива влияет на экономичность и мощность мотора, степень токсичности выхлопных газов. Поэтому регулировка зазоров клапанов – обязательная периодическая процедура во время эксплуатации ДВС.

Как должна осуществляться работа элементов?

Работа 4-тактного двигателя включает в себя 4 цикла.

Каждый цикл имеет свое назначение:

1. Впуск – открывается впускной клапан, в цилиндр подается топливная смесь.
2. Сжатие – клапаны закрыты, сжимается смесь топлива.
3. Рабочий ход – клапаны закрыты, горящая смесь расширяется, ее энергия направляется на перемещение поршней.
4. Выпуск – открывается выпускной клапан, удаляются отработанные газы.

Чтобы мотор работал эффективно, необходима правильная настройка зазоров.

Функция зазоров

В цилиндре автомобильного двигателя как минимум 2 клапана (может быть больше в зависимости от модели авто). Через впускной клапан горючая смесь попадает в цилиндр, а через выпускной удаляются газы. В действие деталь приводит газораспределительный механизм.

Во время эксплуатации мотор нагревается, в результате чего происходит расширение всех его элементов. Поэтому, когда мотор не работает (находится в холодном состоянии), между некоторыми деталями должен быть зазор, достаточный для теплового расширения металла.

Регулировка параметров

Процедура регулировки зазоров состоит из нескольких этапов. Предварительно осуществляется подготовка транспортного средства и помещения, в котором планируются ремонтные работы.

Подготовка элементов

Перед началом настройки деталей надо очистить от загрязнений, тщательно вымыть кузов машины, удалить загрязнения под капотом. Это необходимо, чтобы предупредить попадание сторонних частиц в цилиндры.

Транспортное средство устанавливается в помещении на ровной поверхности, затягивается стояночный тормоз, а под колеса дополнительно подкладываются упоры, способные предупредить самопроизвольное движение ТС. В помещении необходимо организовать хорошее освещение и дополнительные переносные осветительные приборы.

Непосредственно для выполнения регулировочных работ нужно подготовить комплект инструментов, в который входят:

• пинцет;
• отвертки;
• щуп;
• гаечные ключи;
• шайбы регулировочные;
• приспособление для регулирования клапанов;
• микрометр.

Головка блока цилиндров демонтируется также на подготовительной стадии.

Использование щупа

Для современных моделей авто при настройке цилиндровых клапанов с использованием щупа дополнительно применяются шайбы.

Порядок выполнения работ:

1. Осуществляется демонтаж клапанных крышек, трубок, корпуса фильтра. Рекомендуется также выкручивать свечи, тогда легче будет прокручиваться коленчатый вал.
2. Снимается крышка (надо выкрутить 2 гайки), удаляются остатки двигательного масла.
3. Извлекается кожух ремня ГРМ.
4. Процедура регулировки будет начинаться от поршня цилиндра. Его надо зафиксировать в верхней точке сжатия. Рекомендуется ориентироваться по меткам, которые были нанесены производителем.
5. Коленвал прокручивается по часовой стрелке. При этом риски, нанесенные на вал, должны совпасть с рисками, нанесенными на корпус подшипников.
6. Отжимается контргайка на винте, выполняется регулировка зазора. Щуп должен стать максимумом подворота болта.

После затягивания контргайки проверяется правильность показателей настройки. Риски относительно друг друга могут сдвинуться, если гайку сильно перетянуть. Данная процедура повторяется для остальных клапанов.

Работы с рейкой и индикатором

Часто регулировка клапанов выполняется с применением рейки и индикатора. Эта технология предоставляет возможность выставить более точные показатели, чем щупом.

Последовательность работ:

1. После подготовки авто, помещения и инструментов можно выполнять работы по настройке клапанов. Сначала надо прокрутить двигатель, чтобы метки корпуса совпали с метками распредвала.
2. С другой стороны шестерни распредвала надо поставить свои отметки маркером, через каждые 90º относительно метки, отмеченной производителем.
3. На блоке подшипников на 3 болта крепится рейка.
4. В специальное гнездо, сделанное на рейке, устанавливается индикатор. Шкала выставляется на 0.
5. Регулировочным приспособлением слегка подтягивается вверх кулачок. Стрелка индикатора должна переместиться на 50-52 деления.

Если после выполнения регулировки показатели отличаются от установленных параметров, необходимо повторить процедуру, но уже с использованием щупа. После завершения ремонтных работ запускается мотор и прослушивается его работа в разных режимах.

Признаки неудачной настройки

После запуска все составные элементы мотора, соответственно металл расширяется. Необходимо также учитывать естественный износ трущихся деталей.

Признаки неправильной регулировки:

• посторонний шум в головке блока;
• увеличился расход топлива;
• упала мощность двигателя;
• клапаны не регулировались более 20 тыс. км пробега машины.

Все эти симптомы являются основанием для проведения регулировки зазоров между установленными элементами двигателя ТС.

Последствия неправильно рассчитанного зазора

Например, если сделать его больше установленного значения, двигатель будет издавать характерные постукивания, которые вместе с его прогревом будут пропадать.

Последствия установки зазора больше нормы:

• снижение периода эксплуатации клапанов;
• посторонний шум в процессе работы мотора;
• расклепывание;
• скол торца и увеличение зазора.

Из-за неотрегулированного зазора происходит нарушение процессов газораспределения, снижается мощность автомобильного двигателя.

Последствия установки зазоров меньше нормы:

• увеличивается нагрузка на ремни ГРМ;
• прогорание клапанов;
• снижение компрессии;
• повышение окислительных процессов и коррозии;
• нарушение теплоотдачи.

Поэтому регулировку тепловых зазоров клапанов необходимо выполнять на протяжении всего периода эксплуатации транспортного средства. Специалисты рекомендуют осуществлять такие мероприятия через каждые 20-30 тыс. км пробега автомобиля.

Регулировка зазоров клапанов ГРМ

Зазоры между толкателями клапанов и кулачками распредвала, в зависимости от температуры, приведены в таблице.

Таблица

Зазоры клапанов

Рекомендуется проводить регулировку на холодном двигателе, но можно и на горячем. В этом случае следует нагреть двигатель до такой температуры, при которой включается электродвигатель вентилятора, затем выключить зажигание и к регулировке преступить через 20 — 30 минут.

Последовательность действий при регулировке зазоров следующая:

• Снять крышку головки.
• Вращая колесо ременной передачи, установить коленвал двигателя в положение, соответствующее концу такта сжатия в первом цилиндре (наиболее удаленного от механика). Выступы кулачков распредвала в это время должны быть повернуты в противоположную сторону от толкателей клапанов первого цилиндра (зажигание в первом цилиндре).

Таблица. Очередность регулировки зазоров клапанов

Рис. Измерение измерителем зазоров величины зазора клапана

• Пользуясь измерителем зазоров (щупом), определить величину зазоров впускного и выпускного клапанов первого цилиндра, впускного клапана второго цилиндра. Отрегулировать зазоры обозначенных выше клапанов, устанавливая приведенные в таблице значения зазоров с помощью регулировочного винта и затягивая контргайку с усилием 15…20Нм. После затягивания контргайки, следует еще раз проверить величину зазоров.
• Установить коленвал в положение, соответствующее концу такта выхлопа в первом цилиндре (или выполнить один оборот относительно предыдущего положения) и отрегулировать зазоры впускного клапана третьего цилиндра и выпускного второго цилиндра.

Рис. Газораспределительное устройство: 1 — распредвал, 2 — толкатель, 3 — ось толкателя, 4 — впускной клапан, 5 — выпускной клапан.

Рис. Механизм передачи распределительного устройства: 1 — ведуийе зубчатый шкив, 2 — механизм натяжения зубчатого ремня, 3 — пружина механизма натяжения, 4 — зубчатый ремень, 5 — зубчатый шкив распредвала, 6 — насос охлаждающей жидкости.

Рис. Регулировка зазора клапана: 1 — контргайка, 2 — регулирующий винт, 3 — клапан, А — зазор клапана

• Установить крышку головки, затянуть болты с усилием 9…12Нм.

Зазоры клапанов двигателя — регулировка тепловых зазоров + Видео

Работа любого двигателя внутреннего сгорания зависит от четкой работы газораспределительного механизма (ГРМ), частями которого являются распределительный вал (распредвал), привод и клапаны. Прочитав статью, вы узнаете, почему тепловой зазор важен, как его измеряют и регулируют, а также что бывает, если он выставлен неправильно.

Как работает ГРМ

Коленчатый и распределительные валы двигателя соединены с помощью ременной, зубчатой или цепной передачи с соотношением 2:1. За один оборот распредвала, коленчатый вал (коленвал) проворачивается дважды. Форма кулачков распредвала обеспечивает открытие и закрытие клапанов в соответствии с положением коленвала, такта двигателя и фазы газораспределения. Подробней эти процессы описаны в статье про фазы и механизм газораспределения двигателя.

Во время работы двигателя все детали ГРМ нагреваются и увеличиваются в размерах. В результате меняется расстояние между толкателем клапана и распределительным валом. Когда мотор прогрет до рабочей температуры, толкатель вплотную прилегает к распредвалу и клапану. Это обеспечивает наиболее эффективную работу двигателя. Если торец полностью закрытого клапана оказывается выше толкателя, между тарелкой и седлом клапана появляется зазор, который снижает компрессию двигателя. Если торец полностью закрытого клапана расположен ниже толкателя, то во время соответствующей фазы газораспределения он откроется чуть меньше, чем необходимо. В результате упадет мощность мотора, ведь чем меньше открыт клапан, тем сложней через него входить воздуху или выходить выхлопным газам.

Регулировка зазоров клапанов

На серийных автомобилях используют три способа регулировки теплового зазора:

1. С помощью винта;
2. С помощью подбора шайб;
3. С помощью гидрокомпенсаторов.

Привод клапана с регулировкой винтом был популярен в начале и середине ХХ века. У этого привода было лишь одно неоспоримое достоинство – простота регулировки. Его главный недостаток – необходимость регулировать тепловой зазор каждые 10 тысяч километров. Регулировка теплового зазора с помощью шайб использовали на высокооборотных моторах с 80-х годов ХХ века до первого десятилетия ХХI века. Для регулировки теплового зазора необходим комплект шайб различной толщины.

Повторную регулировку теплового зазора проводят через 20-50 тысяч километров. С появлением гидрокомпенсаторов появилась возможность проводить регулировку клапанов с промежутком 100-300 тысяч километров.

Как и чем измеряют тепловой зазор клапанов

Величину теплового зазора проверяют на холодном двигателе. Для этой операции понадобится щуп и дополнительные инструменты, которые зависят от типа толкателя клапанов:

Для винтовой регулировки:

• накидной ключ, соответствующий гайке толкателя;
• рожковый ключ, соответствующий регулировочному болту;
• молоток.

Для регулировки с помощью шайб:

• набор шайб;
• микрометр;
• съемник;
• специальный инструмент для замены шайб;
• пинцет.

Для регулировки с помощью гидрокомпенсатора:

• штангенциркуль.

Для измерения теплового зазора на толкателе с винтовой регулировкой, коленчатый вал поворачивают так, чтобы кулачок распредвала выбранного клапана был направлен в противоположную от толкателя сторону. Молотком несильно ударяют по толкателю над клапаном, затем пальцами несколько раз качают его влево и вправо.

С помощью щупа измеряют зазор между толкателем и клапаном и сверяют со значением, указанным в инструкции по эксплуатации автомобиля (мануале). Если величина зазора отличается от рекомендованной, то, придерживая регулировочный болт, откручивают контргайки. Затем с помощью болта устанавливают правильный зазор и придерживая болт ключом, затягивают контргайки. После чего снова проверяют зазор.

Для измерения теплового зазора на двигателе с регулировкой шайбами, коленвал проворачивают так, чтобы кулачок распредвала выбранного клапана был направлен вверх. Затем с помощью щупа измеряют зазор и сравнивают с указанным в мануале. Если зазор отличается, то с помощью съемника утапливают толкатель (стальной цилиндрик) и пинцетом достают шайбу. На шайбах написана толщина в миллиметрах с точностью до одной сотой. Если надпись стерта, необходимо измерить толщину шайбы посередине с помощью микрометра. Для этой операции нельзя применять штангенциркуль, потому что он покажет толщину по краям. После этого необходимо подобрать шайбу подходящего размера, установить ее на место и еще раз проверить зазор.

Регулировка теплового зазора гидрокомпенсаторов проводят во время ремонта или проверки двигателя. Для этого снимают направляющую толкателей или распредвал, после чего вытаскивают гидрокомпенсаторы и с помощью штангенциркуля измеряют высоту ножки клапана. Если ее высота соответствует допуску гидрокомпенсатора, который написан на нем, то регулировка не требуется. Если не соответствует, то компенсатор меняют на подходящий. После этого устанавливают на место направляющую толкателей или распредвал.

Симптомы изменения теплового зазора

Если исправный двигатель стал издавать негромкое постукивание, частота которого меняется вместе с оборотами двигателя и не исчезает после прогрева, возможно незначительное увеличение теплового зазора. Если в дополнение к стуку исправный двигатель начал терять в мощности, приемистости или экономичности, возможно сильное увеличение теплового зазора. Если исправный двигатель начал терять в мощности, приемистости и экономичности, но стука клапанов нет, а свечи, топливный фильтр, угол опережения зажигания, компрессия в цилиндрах и давление в шинах в норме, возможно сокращение теплового зазора (зажатые клапаны).

Чем опасно изменение теплового зазора двигателя

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.