Влияние тепловых зазоров на работу двигателя

Регулировка клапанов: что это, зачем нужно, и что будет, если ее не делать

Если вы становились свидетелем сцены, когда опытный автомобилист деловито открывал капот машины (вашей или своей), некоторое время вслушивался в звук работающего мотора, а потом многозначительно произносил фразу «клапаны надо отрегулировать», но при этом для вас его слова были не понятнее звука двигателя, который он слушал, то сегодня мы попробуем этот пробел восполнить. Что такое регулировка клапанов, зачем она нужна, когда ее нужно делать, и что будет, если ее не делать совсем? И почему на многих машинах регулировка клапанов вообще не нужна? Давайте разберемся.

Р абота обычного поршневого двигателя предполагает подачу в цилиндры топливовоздушной смеси и отвод из них отработавших газов. Обе функции выполняют клапаны – соответственно, впускные и выпускные, попеременно открываясь в нужное время для наполнения и опорожнения цилиндра. Управляет их работой распределительный вал, имеющий специальные кулачки, которые воздействуют на верхнюю часть клапана, открывая его в цилиндр. Конструкций приводного механизма существует несколько – распредвал может воздействовать на клапаны почти непосредственно, надавливая кулачком на толкатели, или, к примеру, через специальные коромысла, толкая один их конец, в то время как другой давит на клапан. Но в любом из случаев в конструкции есть интересующая нас особенность: тепловой зазор между кулачком распредвала и деталью клапанного механизма, которая открывает клапан. Ведь рабочая температура деталей двигателя, особенно клапанного механизма и собственно клапанов, очень высока, а при нагревании металл имеет свойство расширяться, что приводит, в частности, к удлинению клапана. Именно для компенсации этого расширения нужен тепловой зазор, а регулировка этого зазора и называется «регулировкой клапанов»

Да, с логической точки зрения формулировка «регулировка клапанов» не совсем верна. Клапан при нормальных условиях, когда на него не давит кулачок распредвала, закрыт: тарелка клапана плотно прижата пружиной к седлу в головке блока цилиндров, а должная герметичность обеспечивается фасками на обоих элементах. Соответственно, никакая регулировка клапану здесь не требуется – а вот тепловой зазор должен быть правильным. То есть, более корректно говорить не «регулировка клапанов», а «регулировка теплового зазора привода клапанов».

Если представить себе комбинацию «клапан – толкатель – распредвал» без теплового зазора – то есть, плотно прилегающими друг к другу при неработающем двигателе, то несложно понять, что при выходе на рабочую температуру на удлинившийся клапан, «вытягиваемый пружиной из цилиндра» в сторону распредвала, из-за температурного расширения начнет постоянно давить этот самый распредвал, приводя к небольшому сжатию пружины и неплотному закрытию клапана. То есть, при достижении рабочей температуры клапан фактически перестанет полноценно выполнять одну из своих функций: плотно закрываться для герметизации камеры сгорания и ее изоляции от впускного или выпускного тракта.

Подобное может произойти, к примеру, из-за износа седел и тарелок клапанов. Соответственно, в этом случае регулировка клапанов нужна, чтобы обеспечить нужный тепловой зазор для обеспечения полного закрытия клапанов.

Второй вариант – увеличение теплового зазора: например, из-за износа поверхностей кулачков распредвала и элементов привода клапанов. В этом случае даже после достижения двигателем рабочей температуры между распредвалом и клапанным механизмом будет оставаться зазор, а касаться они будут ударно и только в момент воздействия кулачка. Это уже пагубно влияет на ресурс клапанного механизма, но есть и другие последствия: клапан будет открываться чуть позже и не полностью – а значит, ухудшится наполняемость цилиндра топливовоздушной смесью.

Если не регулировать клапаны своевременно, это приведет к изменению теплового зазора. При этом и увеличение, и уменьшение теплового зазора, как мы уже поняли, негативно влияет на ресурс и работу двигателя. Уменьшение зазора означает неполное закрытие клапанов, которое приводит к ряду последствий. Негерметичность камеры сгорания из-за приоткрытого клапана приводит к падению компрессии и прорыву раскаленных газов во впускной или выпускной тракт (в зависимости от того, впускной или выпускной клапан приоткрыт).

Читайте также:  Тюнинг двигателя чери м11

Кроме того, стоит отметить значительно увеличивающуюся тепловую нагрузку на клапаны. Ведь плотный контакт закрытого клапана с седлом – это одно из важных условий его охлаждения, а если клапан неплотно прилегает к седлу, охлаждение ощутимо ухудшается. Особенно это касается выпускных клапанов: впускные дополнительно охлаждаются поступающей в цилиндры топливовоздушной смесью, а вот выпускные обеспечивают выход отработавших газов крайне высокой температуры, и для них охлаждение в зоне контакта с седлом имеет критическую важность. В крайнем случае плохое охлаждение клапана из-за малого теплового зазора может привести к его перегреву и разрушению – так называемому прогару. Кроме того, прорыв горящей топливовоздушной смеси в выпускной тракт повышает нагрузку на катализатор (а при его разрушении абразивная пыль может повредить и цилиндры).

Последствия увеличения теплового зазора несколько иные. Как было сказано выше, оно приводит к ударному воздействию распредвала на клапанный механизм, что негативно сказывается на его ресурсе, а также к несвоевременному и неполному открытию клапана. Ухудшение наполнения цилиндра топливовоздушной смесью при этом означает нарушение фаз газораспределения и снижение отдачи мотора: то есть, он будет хуже тянуть.

Величина теплового зазора определяется производителем для конкретного двигателя: если конструкция мотора предусматривает регулировку клапанов, показатели обычно указываются в руководстве по эксплуатации. — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.

В целом величина теплового зазора, разумеется, очень невелика, это десятые доли миллиметра – примерно 0,1-0,4 мм. При этом ее обычно определяют с помощью набора щупов с шагом в 0,05 мм и менее – то есть, соблюдается точность до сотых. Стоит отметить, что тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов различается: как мы уже знаем, выпускные клапаны нагреваются сильнее – а следовательно, сильнее увеличиваются в размерах и требуют большего теплового зазора.

На практике знать конкретные значения теплового зазора нужно только для регулировки – то есть, если вы не занимаетесь ей самостоятельно, эти цифры вам не слишком пригодятся.

Периодичность регулировки клапанов, если она предусмотрена конструкцией мотора, указывается в руководстве по эксплуатации автомобиля. В целом эта процедура выполняется не так часто – обычно это каждые 50-80 тысяч километров. Однако и более частая проверка не повредит – особенно если машина оснащена газобаллонным оборудованием, так как газовое топливо повышает тепловую нагрузку на мотор.

Второй способ узнать о необходимости регулировки клапанов – это характерный звук: стук или цоканье при работе мотора, не проходящее по мере его прогрева.

Ну а если автомобиль приобретен не новым, и его пробег уже немаленький, то регулировка теплового зазора точно не будет лишней – нужно лишь выяснить, предусмотрена ли она конструкцией.

Существует несколько конструктивных вариантов регулировки теплового зазора. К примеру, один из вариантов – это подбор шайб нужной толщины, которые вставляются между толкателем клапана и кулачком распредвала. Для регулировки зазора он сначала замеряется с имеющейся шайбой, а потом шайба при необходимости заменяется на другую, большей или меньшей толщины. Альтернативный вариант при схожей конструкции – подборка не регулировочных шайб нужной толщины, а самих толкателей с необходимыми параметрами.

Еще одна вариация — это регулировка теплового зазора с помощью винтового механизма. В этом случае ничего подбирать не нужно: зазор измеряется щупом и затем при необходимости настраивается вкручиванием или выкручиванием регулировочного болта, который затем фиксируется контргайками — Kolesa.Ru (@Kolesa_Ru) 3 июня 2019 г.

Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.

Неоднократное уточнение о том, что регулировка клапанов должна быть предусмотрена конструкцией мотора, весьма важно: ведь многие двигатели этой процедуры не требуют. Зависит это от того, оснащен ли мотор гидрокомпенсаторами: это устройства, предназначенные для автоматической регулировки теплового зазора. Они работают за счет масла, поступающего в них из двигателя (поэтому, собственно, и называются « гидро компенсаторами») и полностью исключают необходимость периодической ручной регулировки клапанов. Сами они, конечно же, тоже не вечны – о необходимости их проверки и замены говорит все тот же цокающий стук, не исчезающий вскоре после запуска, а порой даже после прогрева двигателя. Однако главное, что нужно знать в контексте этого материала – это то, что моторам, оснащенным гидрокомпенсаторами, регулировка клапанов не нужна.

Источник

Регулировка клапанов — зачем это делать?

Зачем регулировать клапана и как это влияет на работу двигателя. Возможные неисправности, нужный зазор, момент регулировки, как правильно регулировать, гидрокомпенсаторы.

Читайте также:  Как влияет датчик положения дроссельной заслонки на работу двигателя

Двигатель на первый взгляд работает, не дымит, но вам, почему-то опытные водители советуют отрегулировать клапана. Что это такое и с чем его едят? Для многих начинающих или неопытных водителей сама фраза «регулировка клапанов» с области магии и недостижима. Причина в том, что не все могут слышать правильную работу клапанов и головки блока цилиндров. Только те, кто слышал, как работает исправный двигатель и не отрегулированный, могут точно сказать разницу.

1. Зачем регулировать клапана?

Представьте, в нормальном виде клапан открывается, впускает топливо и выпускает отработанные газы, а в нерабочем состоянии плотно прилегает в поверхности камеры сгорания. Если клапан не отрегулирован, в лучшем случае он не будет плотно приставать к верхней части камеры сгорания. Топливо подается неравномерно, компрессия в цилиндрах существенно упадет, соответственно и тяги не будет (упадет мощность агрегата).

Намного хуже, когда клапан практически не открывается, то есть, нет теплового зазора. Двигатель будет давиться из-за отработанных газов, а в самых цилиндрах со временем появится плотный нагар. Такой момент так же называют воздушным голоданием двигателя, так же пропадет тяга и мощность.

2. Последствия не регулированных клапанов

Не отрегулированные клапана могут быть причиной мелких или очень серьезных поломок двигателя. Как правило, это существенно меняет тепловой зазор. В случае, если зазор меньше нормы – клапан не полностью закрывается, что приводит к отсутствию герметизации камеры сгорания, попадания топлива и отработанных газов в выпускной или впускной тракт двигателя. Хуже всего это сказывает для отработанных газов, на цилиндрах и клапанах образовывается нагар, что ведет к дальнейшему ремонту деталей.

Увеличение теплового зазора так же не на пользу двигателю. Это приводит к дополнительным ударам распредвала на механизм клапанов, соответственно ресурс клапана быстро уменьшается. Клапан несвоевременно и плохо открывается, нарушается подача топлива в цилиндры, нарушаются фазы газораспределения. В результате упадет мощность двигателя, он не будет тянуть и соответственно расход топлива увеличится.

3. Какой зазор для клапанов?

В зависимости от двигателя, марки и модели автомобиля, зазор для клапанов может отличаться. Обычно отличие в доли миллиметров, от 0,1 до 0,4 мм. В Интернете или книжке к автомобилю всегда указывается зазор в миллиметрах и последовательность регулировки цилиндров. Для регулировки используют специальные щупы с шагом 0,05 мм или меньше.

4. Когда нужно регулировать клапана?

Период регулировки клапанов зависит от конструкции двигателя и указывается отдельно к агрегату. Обычно процедуру проводят не часто, где-то через 50 или 80 тысяч километров пробега. Хотя специалисты говорят, что лучше проверять чаще, особенно если на машине установлена газовая топливная система.

5. Почему не везде нужна регулировка?

Есть двигателя, которые не нуждаются в регулировке клапанов. Такие агрегаты оснащены гидрокомпенсаторами. Устройство, предназначенное для автоматической регулировки теплового зазора. Гидрокомпенсаторы не вечные, но полная замена или проверка будет после 100-120 тысяч пробега. Запомните одно, двигатель с гидрокомпенсаторами не нуждается в регулировке клапанов.

Источник

Типичные неисправности автомобиля

Неисправности ГРМ двигателя автомобиля

Уход за механизмом газораспределения двигателя автомобиля состоит в проверке и регулировке зазоров в клапанном механизме, проверке и затяжке гаек стоек коромысел, выполняемых при техническом обслуживании №2. Чтобы обеспечить правильную посадку клапанов при разнообразных тепловых деформациях, предусматривается тепловой зазор. Этот зазор необходим для компенсации упругих деформаций деталей привода и позволяет избежать слишком ранней посадки клапана в седло. Во время работы двигателя нежелательно изменение теплового зазора.

Существуют клапанные и золотниковые

В случае уменьшения теплового зазора значительно сокращается время при котором клапан находится в закрытом состоянии, в связи с чем значительно увеличивается его температура. Отсутствие зазора приводит к повышению теплового состояния выпускного клапана и приводит к обгоранию головки клапана. Уменьшение теплового зазора влияет на перекрытие клапанов и влияет на работу двигателя на холостом ходу. При работе на этом режиме, при длительном открытии клапанов существует возможность проникновения отработавших газов в цилиндры из выпускных трубопроводов. А это в свою очередь приводит к неустойчивому сгоранию рабочей смеси и неравномерной работе двигателя.

То есть при малых зазорах двигатель не развивает полной мощности, не обеспечивается герметичность цилиндров, клапаны перегреваются и подгорают.

Увеличенный тепловой зазор приводит к нарушению фаз газораспределения и увеличивается скорость посадки клапана, что увеличивает ударные нагрузки на него, соответственно увеличивая износ детали.

Зазор в клапанном механизме измеряют специальным щупом между носком коромысла и торцом стержня клапана, при закрытом положении клапанов. Регулировка зазора производится регулировочными винтами в коротком плече коромысла.

Регулировка производится на холодном двигателе. При этом отключают подачу топлива.

Величина зазоров должна соответствовать:

Впускной клапан: 0,25-0,3 мм;

Выпускной клапан: 0,35-0,4мм;

В процессе работы двигателя клапаны и

детали привода клапана нагреваются,

длина их увеличивается. В результате

происходит. Ругулировка теплового

зазора своими руками

Проверка и регулировка теплового зазора начинается с установки коленчатого вала. Необходимо провернуть коленчатый вал таким образом, пока фиксатор фиксатор на картере маховика не войдет в прорезь маховика. При этом метки на муфтах привода ТНВД должна находится вверху. Если метки находятся внизу, тогда следует поднять фиксатор и провернуть коленчатый вал на один оборот.

В данном положении коленчатого вала поршень 1го цилиндра не доходит 18 градусов до верхней мертвой точки в конце такта сжатия. После чего проворачивают коленчатый вал по ходу вращения на 60 градусов. При этом поршень 1го цилиндра будет находится в начале такта рабочего хода, а поршень 5го цилиндра в конце такта сжатия. Дальнейшая регулировка проводится попарно в цилиндрах 4 и 2,6 и 3,7 и 8, проворачивая коленчатый вал на 180 градусов.

Возможные неисправности грм двигателя автомобиля:

неполное закрытие клапанов, большой зазор между стержнями клапанов и носками коромысел, износ шестерен, толкателей, штанг, коромысел, осей коромысел, втулок подшипников, шеек распределительного вала.

Какие признаки неисправностей ГРМ:

— Проявление снижения мощности двигателя;

— Неравномерность работы двигателя;

— Повышенный расход топлива;

— Появление стуков клапанов;

Потеря мощности двигателя провоцируется нарушением регулировки тепловых зазоров в механизме ГРМ, а также при неплотном прилегании клапанов к седлам клапанов.

1) Увеличение тепловых зазоров клапанов способствует увеличению ударных нагрузок на сопряжение деталей седло-клапан.

2) Уменьшение тепловых зазоров клапанов происходит в результате нарушения регулировок механизма ГРМ или вследствие возникновения нагара на сопряжении деталей, что приводит к разгерметизации цилиндров двигателя и сигнализируется появлением повышенных стуков клапанов.

При возникновении не герметичности цилиндров увеличивается расход топлива, двигатель работает неравномерно, снижается его мощность и увеличивается расход топлива. Неравномерность в работе двигателя может быть следствием потерь упругости или выход из строя пружин клапанов механизма ГРМ или повышенный износ распределительного вала, шестерен вала ГРМ, толкателей, направляющих втулок и осей коромысел. Повышение вибрации и снижение мощности двигателя может возникать вследствие удлинения ремня привода ГРМ.

Клапанный механизм включает в себя

следующие детали: клапаны, на­правляющие

втулки, седла клапанов, возвратные пружины,

опорные тарел­ки, сухари, механизм вращения клапана.

Техническое обслуживание газораспределительного механизма:

При выезде автомобиля в рейс необходимо прослушать двигатель на отсутствие стуков и вибраций при различной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Во время проведения ТО-1 необходимо прослушать работу двигателя, тщательно продиагностировать клапанный механизм ГРМ и отрегулировать зазоры.

Во время проведения ТО-2 производится проверка крышки распределительных шестерен и в случае вибрации подтягивается с помощью специальных болтов.

При обслуживании газораспределительного механизма двигателей автомобилей марки ВАЗ, при пробеге 2000 км, и каждые последующие 30 тыс. км требуется подтяжка гаек крепления корпуса подшипников распредвала ГРМ. А после 15 тыс. км пробега проверяют степень натяжения цепи или ремня распредвала, в случае растяжки подтягиваем. Каждые 30 тыс. км пробега регулируют тепловые зазоры между клапанами и коромыслами.

Если ремень привода ГРМ уже поношенный, существует возможность разрыва ремня, поэтому соблюдайте сроки замены ремня ГРМ заявленные производителями.

Как выявить и устранить неисправности ГРМ?

Неисправности ГРМ выявляют в зависимости от наличия различных стуков и звуков, оценивают герметичность клапанов, упругости пружин, а также измеряют давление впускного и выпускного трубопровода. Если вы слышите стуки в районе втулок клапанов, это означает, что в ГРМ заедают впускные клапана и подается обедненная смесь. Если звуки не прекращаются, а имеют постоянную шумную тенденцию, это говорит о сильном износе или даже поломке шестерен газораспределительного механизма. Двигатель можно прослушать, используя специальные устройства или даже обычную палку, приставляя к местам в разных точках двигателя. Прослушивание двигателя осуществляется при повышение оборотов. Ровный стук среднего тона говорит о износе подшипников и шеек распредвала. Резкий стук в районе коромысел говорит о увеличенных зазорах. Чтобы определить герметичность клапанов применяют компрессометром. Чтобы проверить упругость пружин используйте прибор КИ-723.

Источник

Adblock
detector