Регулирование фаз газораспределения ДВС

В теории для наполнения цилиндра горючей смесью и выпуска отработанных газов клапаны должны открываться точно в верхней или нижней мертвых точках. На практике же это приходится делать заблаговременно. Причем на разных оборотах двигателя время открытого состояния должно быть разным. Но время и высота подъема клапанов раз и навсегда заданы формой кулачков распредвала, представляя собой компромисс между высоким крутящим моментом на низких оборотах и высокой мощностью на высоких оборотах. Чтобы оптимизировать наполнение и очистку цилиндров двигателя в разных режимах работы были созданы системы изменения фаз газораспределения.

статьи

• 1 Как двигают фазы
• 2 Системы регулирования фаз

Как двигают фазы

У разных производителей существуют различные конструкции таких систем. Одни изменяют время подъема клапанов, другие – высоту подъема, а третьи – и то, и другое. Системы изменения фаз могут устанавливаться только для впускных клапанов или и для впускных, и для выпускных. В настоящее время используется три способа изменения фаз газораспределения.

• Первый способ – поворот распредвала по ходу вращения с ростом оборотов двигателя. Таким образом, обеспечивается более раннее открытие клапанов. Основная деталь таких систем – фазовращатель (другое название – гидроуправляемая муфта). Он представляет собой ротор, смонтированный в шкиве распредвала, между которыми есть полости. Эти полости по сигналу контроллера двигателя через электромагнитный клапан заполняются маслом, что приводит к повороту распредвала. Угол поворота зависит от того, какая именно полость заполнена. Фазовращатель в большинстве случаев устанавливается только на впускной распредвал, на некоторых системах – и на выпускной. Описанный способ используется в системах VANOS и Double VANOS от BMW, VVT-i и Dual VVT-i(Variable Valve Timing with intelligence) от Toyota, VVT(Variable Valve Timing) от Volkswagen, VTC(Variable Timing Control) от Honda, CVVT(Continuous Variable Valve Timing) от Hyundai, Kia, Volvo, General Motors, VCP(Variable Cam Phases) от Renault.
• Второй способ – применение кулачков разного профиля на разных режимах работы. На малых оборотах используются кулачки, обеспечивающие «узкие» фазы, то есть малые высоту подъема и время открытия клапанов. С ростом оборотов по команде блока управления происходит переключение на «широкофазные» кулачки. Таким образом, фазы меняются ступенчато, а не плавно, как в предыдущей системе. Зато, кроме фаз, регулируется и высота подъема клапана. Разнопрофильные кулачки используют в своих системах: VTEC (Variable Valve Timing and Lift Electronic Control) от Honda, VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift with intelligence) от Toyota, MIVEC (Mitsubishi Innovative Valve timing Electronic Control) от Mitsubishi.
• Третья, самая совершенная группа систем, плавно регулирует высоту подъема клапанов. Главное достоинство таких систем в том, что они позволяют отказаться от дроссельной заслонки на впуске. Тем самым существенно снижаются насосные потери и расход топлива. Впервые такая система под названием Valvetroniс была применена BMW. В ней между распредвалом и клапаном расположен дополнительный рычаг, один конец которого давит на коромысло клапана, а второй соединен с эксцентриковым валом. Проворачивая этот вал с помощью электромотора, система управления тем самым меняет наклон рычага и его плечо. Увеличение плеча приводит к увеличению подъема клапана и количества воздуха, попадающего в цилиндры. Высота подъема регулируется в пределах от 0,5 до 12 мм.

Вслед за BMW аналогичные системы создали Valvematic от Toyota, VEL (Variable Valve Event and Lift System) от Nissan, MultiAir от Fiat, VTI (Variable Valve and Timing Injection) от Peugeot.

В системе MultiAir используется один распредвал, который приводит и впускные, и выпускные клапана. Но если выпускные клапана механически управляются кулачками, то на впускные воздействие от кулачков передается через специальную электрогидравлическую систему. Именно в ней и состоит новизна. Впускные кулачки нажимают на поршни, а те через электромагнитный клапан передают усилие на рабочие гидроцилиндры, которые уже воздействуют на впускные клапана.

Главный узел – именно клапан, регулирующий давление в системе. Он имеет только два положения: открыт-закрыт. Если он открыт, давление в системе отсутствует, и усилие на клапан не передается. Поэтому, управляя моментом и длительностью открытия электромагнитного клапана за то время, пока кулачок воздействует на поршенек, можно добиться любого алгоритма открытия впускных клапанов. А значит, ширину фаз можно плавно регулировать от 0 до 100%.

Максимальная ширина фазы определяется профилем впускного кулачка распредвала.

А какое отношение все вышеописанное имеет к экологии? Системы изменения фаз газораспределения, оптимизируя процесс сгорания топлива, тем самым снижают его расход, а, значит и количество вредных выбросов.

Системы регулирования фаз

Система регулирования фаз VTEC от Honda.Система регулирования фаз MultiAir от FIATСистема регулирования фаз VVT от Volkswagen.

Механизмы газораспределения

Проявляются в снижении мощности двигателя, неравномерности его работы, повышенном расходе топлива, стуке клапанов.

Двигатель не развивает полной мощности при нарушении регулировки тепловых зазоров в механизме газораспределения, неплотном прилегании клапанов к их седлам.

Увеличение зазоров в приводе клапанов вызывает увеличение ударных нагрузок на сопряжение седло — клапан. Уменьшение зазоров в результате нарушения регулировок или отложения нагара приводит к неполной посадке клапанов в седло и нарушению герметичности цилиндров, что проявляется в повышенном стуке клапанов.

При значительной негерметичности цилиндров сильно снижается давление в конце такта сжатия и при такте расширения, что увеличивает расход топлива, снижает мощность двигателя, затрудняет его пуск и приводит к неравномерной работе. Неравномерность работы двигателя также может произойти из-за потерь упругости или поломки пружин механизма газораспределения, заедания клапанов в направляющих втулках, износа шестерен распределительного вала, толкателей, направляющих втулок и осей коромысел. В двигателях ЗИЛ-130 и ЗИЛ-645 возможно заедание шариков и пружин механизма поворота клапанов.

В процессе эксплуатации легковых автомобилей вследствие износа и вытягивания ремня, износа шарнирных соединений звеньев цепи и других деталей привода распределительного вала происходит удлинение ремня или цепи, что вызывает вибрацию, значительный шум и снижение мощности двигателя.

Механизмы газораспределения Техническое обслуживание

Ежедневно после прогрева двигателя необходимо на слух убедиться в отсутствии стуков при различной частоте вращения коленчатого вала.

При ТО-1 прослушивают работу клапанного механизма и при необходимости регулируют зазоры между клапанами и коромыслами. При ТО-2 проверяют и при необходимости подтягивают крепление крышки распределительных шестерен.

На двигателях ВАЗ после первых 2000 км пробега, а в дальнейшем через 30 000 км необходимо подтягивать гайки крепления корпусов подшипников распределительного вала. На двигателях легковых автомобилей после 15000 км пробега нужно проверять состояние и степень натяжения ремня или цепи привода распределительного вала и осуществлять их натяжение.

При наличии складок, трещин, расслоения и разлохмачивания приводного ремня возникает опасность разрыва при работе двигателя, поэтому он должен быть заменен ранее установленного срока (60000 км пробега). В случае замасливания ремень тщательно протирают ветошью, смоченной бензином.

На автомобиле «Москвич-2140» для предупреждения преждевременного износа и снижения шума цепного привода распределительного вала необходимо первые его две подтяжки проводить через 5000 км пробега, а последующие — через каждые 10 000 км пробега.

Проверяют и регулируют тепловые зазоры клапанов после каждых 30 000 км пробега, а при необходимости и в более короткие сроки.

Механизмы газораспределения

Способы выявления и устранения неисправностей

Техническое состояние механизма газораспределения оценивают по наличию и характеру стуков, герметичности клапанов, упругости клапанных пружин и изменению давления во впускном и выпускном трубопроводах.

Если на холостом ходу при малой частоте вращения коленчатого вала прослушивается стук в местах расположения втулок клапанов, это указывает на обеднение горючей смеси и заедание впускных клапанов. Частые стуки, сливающиеся в общий шум, характерны при большом износе распределительных шестерен и возможной поломке их зубьев.

Увеличивая частоту вращения коленчатого вала, прослушивают двигатель в местах расположения подшипников распределительного вала. Ровный стук среднего тона, по характеру схожий со стуком шатунных подшипников коленчатого вала, свидетельствует об усиленном износе подшипников и шеек распределительного вала.

Резкий стук на всех режимах работы двигателя в зоне крышек коромысел при одновременном падении мощности двигателя и его работе с перебоями указывает на увеличение зазоров между бойками коромысел и торцами стержней клапанов.

Герметичность клапанов определяют одновременно с замерами герметичности цилиндров компрессометрами, прибором К-69М, газовым расходомером. Негерметичность клапанов может быть одной из причин снижения компрессии.

Для проверки упругости клапанных пружин без разборки клапанного механизма служит прибор КИ-723 (рис. 21). Сняв крышки клапанного механизма, устанавливают ножки 5 прибора

Измерение упругости клапанных пружин прибором КИ-723:

 1 — рукоятка, 2 — шток, 3 — кольцо, 4 — корпус, 5 — ножки прибора.

На тарелку пружины, перемещают кольцо 3 в крайнее верхнее положение и нажимают на рукоятку 1 с таким усилием, чтобы пружина осела на 0,5—1 мм. Сняв прибор, определяют по его показаниям усилие сжатия и повторяют измерение. Если усилие меньше предельного, необходимо заменить пружину или подложить под нее прокладку.

Изменение давления во впускном и выпускном трубопроводах фиксируют устанавливаемыми в трубопроводах  датчиками.  Зазор между бойком коромысла и торцом стержня клапана (впускного и выпускного) холодных двигателей ЗМЗ-53-11 и ЗИЛ-130 должен составлять 0,25—0,30 мм, а двигателя ЗИЛ-645- 0,40— 0,45 мм.

Для регулировки зазоров снимают крышки головок цилиндров и проверяют крепление головок цилиндров к блоку цилиндров и стоек коромысел к головкам цилиндров. При необходимости гайки (у двигателя ЗМЗ-53-11) или болты (у двигателей ЗИЛ-130 и ЗИЛ-645) подтягивают.

У двигателя ЗИЛ-645 снимают крышку люка и нижней части картера маховика и устанавливают фиксатор маховика, расположенный на картере маховика, в нижнее положение. Поршень первого цилиндра устанавливают в ВМТ конца такта сжатия.

Такт сжатия определяют, проворачивая коленчатый вал рукояткой до тех пор, пока пробка из ветоши или бумаги, установленная в отверстие головки цилиндров на место вывернутой свечи зажигания или форсунки, не будет вытолкнута. Чтобы поршень первого цилиндра занял положение в. м. т., коленчатый вал медленно проворачивают: у двигателя ЗМЗ-53-11 —до совмещения метки на шкиве коленчатого вала с выступом указателя, у двигателя ЗИЛ-130—до совмещения отверстия на шкиве коленчатого вала с меткой в. м. т. на шкале указателя, у двигателя ЗИЛ-645 — до совмещения рисок на муфте ТНВД.

В этом положении на двигателе ЗИЛ-645 проверяют и регулируют зазоры впускных клапанов 1, 5, 7, 8-го цилиндров и выпускных клапанов 2, 4, 5, 6-го цилиндров. У остальных клапанов зазор регулируют после поворота коленчатого вала на 360° (полный оборот). На двигателях ЗМЗ-53-11 и ЗИЛ-130 зазоры у клапанов регулируют в последовательности, соответствующей порядку работы цилиндров (1—5—4—2—6—3—7—8), проворачивая коленчатый вал при переходе от цилиндра к цилиндру на 90°.

Зазоры в клапанном механизме проверяют щупом. Щуп, толщина которого равна минимальному зазору, должен проходить свободно, а щуп, равный по толщине максимальному зазору, — с усилием. В противном случае зазор необходимо регулировать. Ослабив контргайку регулировочного винта и удерживая ее ключом, вставляют в зазор щуп необходимой толщины и вращают винт до получения требуемого зазора. Удерживая винт отверткой, затягивают контргайку и снова проверяют зазор.

На двигателе ВАЗ-2105 тепловой зазор клапанов регулируют в такой последовательности:

Регулировка теплового зазора клапанов

Отсоединяют от карбюратора трос управления воздушной заслонкой и снимают воздухоочиститель, предварительно ослабив хомуты и сняв шланги вентиляции картера и подачи теплого воздуха.

https://www.youtube.com/watch?v=5PhnWvqvWjQ

Отсоединяют трос привода дороссельной заслонки карбюратора от рычага, расположенного на крышке головки цилиндров.

Вывертывают свечи зажигания.

Снимают крышку головки цилиндров, отвернув ее крепления.

Поворачивая коленчатый вал специальным ключом за шестигранник храповика, устанавливают поршень 4-го цилиндра в положение в. м. т. в конце такта сжатия, совместив метку Р на зубчатом шкиве распределительного вала с меткой 1 на выступе корпуса подшипников.

В этом положении проверяют и, если необходимо, регулируют зазоры у впускного клапана 3-го (6-й кулачок) и выпускного 4-го (8-й кулачок) цилиндров. Далее последовательно регулируют зазоры у клапанов впускного 4-го и выпускного 2-го цилиндров, впускного 1-го и выпускного 3-го цилиндров, проворачивая после регулировки каждой пары клапанов коленчатый вал на 180°. При этом следует иметь в виду, что первым (считая от радиатора) является выпускной клапан, затем следуют два впускных, два выпускных, два впускных и выпускной клапан у всех изучаемых двигателей.

Для регулировки зазора ослабляют контргайку регулировочного болта и поворотом последнего устанавливают с помощью щупа зазор между рычагом и затылком кулачка, затягивают контргайку и устанавливают на место снятые ранее приборы.

На двигателях ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 регулировать тепловые зазоры рекомендуется на станции технического обслуживания.

На двигателе автомобиля «Москвич-2140» регулировку выполняют в такой последовательности:

Отсоединить шланг вентиляции картера от крышки головки цилиндров, отвернуть гайки шпилек и снять крышку.

Проворачивая рукояткой коленчатый вал, установить в положение в. м. т. в конце такта сжатия поршень 1-го цилиндра, наблюдая за движением коромысел привода клапанов этого цилиндра. После закрытия впускного клапана (левый по ходу автомобиля) совместить вторую (по направлению вращения) метку на шкиве коленчатого вала с острием установочного штифта на крышке распределительных шестерен.

Проверить величину зазора у обоих клапанов между торцами наконечника регулировочного винта и стержнем клапана, устанавливая в зазор плоский щуп, который должен проходить с некоторым усилием (задержкой). Если щуп проходит свободно или совсем не проходит, регулировать его.

Для регулировки зазора надеть на торец регулировочного винта специальный торцовый ключ из комплекта инструмента водителя, ключом ослабить контргайку винта и, поворачивая последний, установить по щупу нормальный зазор. Затем, удерживая торцовым ключом регулировочный винт, затянуть контргайку.

Аналогично отрегулировать зазоры последовательно в третьем, четвертом и втором цилиндрах, проворачивая каждый раз коленчатый вал на 180°.

Поставить на место крышку и присоединить шланг вентиляции картера.

При неплотном прилегании клапанов к седлам механизм газораспределения разбирают. Клапаны и седла тщательно очищают от нагара, промывают и контролируют. Если тарелка и стержень клапана не покороблены, нет прогара на фасках клапана и седла, то при наличии мелких раковин на фасках при незначительном их износе герметичность клапана можно восстановить притиркой.

Установка распределительных валов самостоятельно

Распределительный вал является частью системы газораспределительного механизма любого двигателя. Задачей распредвала является синхронизация рабочих тактов ДВС (упорядоченное открытие и закрытие клапанов для впуска горючей смеси и выпуска отработавших газов). От него зависит работа двигателя и исправность многих запчастей автомобиля.

Распределительный вал может размещаться как сверху, так и снизу. На некоторых двигателях устанавливается два распредвала.

Вращение распредвала происходит путем передачи крутящего момента от коленчатого вала посредством цепной или ременной передачи. При этом угловое смещение распредвала прямо пропорционально зависит от углового смещения коленвала. Соответствие угловых смещений влияет на работу двигателя – если они не будут соответствовать друг другу, то порядок работы цилиндров будет нарушен, и как результат, ДВС не будет работать.

Причины для снятия-установки распредвала на двигатель

Причин для снятия либо замены распределительного вала на самом деле не очень много:

• замена цилиндропоршневой группы;
• ремонт головки блока цилиндров;
• при тюнинге силового агрегата;
• неисправности распределительного вала.

Узнать о неисправном распределительном вале можно по характерному глухому стуку при пуске двигателя. Однако появление стука может говорить не только о неисправности распредвала, но и о неисправностях других узлов и систем автомобиля. Среди неисправностей распредвала стоит отметить следующие:

• износ, царапины или задиры на опорных шейках;
• износ посадочных мест распредвала в постели;
• деформация или трещины распредвала.

На какие неисправности указывает стук распределительного вала

В некоторых случаях при пуске холодного двигателя появляется посторонний глухой стук в клапанной крышке. Это связано с тем, что у «холодного» ДВС смазка в трущихся деталях отсутствует и после запуска моторное масло начинает смазывать трущиеся детали, в результате чего стук впоследствии пропадает.

На появление стука влияют:

• неисправность постели распредвала;
• деформация распредвала или его частей;
• естественный износ кулачков распредвала;
• неисправность системы смазки, в том числе низкое качество или несвоевременная замена моторного масла;
• неправильный процесс подачи топлива.

Последствия несвоевременной замены распредвалов

Неправильное функционирование распредвала приводит к потере мощности двигателя, а впоследствии к преждевременному выходу его из строя, в том числе и в результате заклинивания при плохой смазке.

Если вы вовремя не устранили неисправность распределительного вала, то будьте готовы к ремонту либо замене клапанов головки блока цилиндров, преждевременному износу выхлопной системы и последующей ее замене.

Определяем необходимость замены распредвала

Необходимость ремонта или замены распределительного вала можно узнать только после его дефектовки, которая возможна только при снятом распредвале и наличии специальных инструментов.

Прежде чем вынуть распредвал из постели, нужно проверить его на осевое смещение. Для этого нужно несильно стукнуть по постели и если появится стук, то, скорее всего, распредвал неисправен.

В целом, диагностику распределительного вала можно провести без специального инструмента, визуально. Однако такой способ позволяет выявить только визуальные дефекты (царапины, задиры, трещины, износ кулачков в виде «огранки»), тогда как

При помощи микрометра проверьте диаметр опорных шеек и опор корпуса распредвала. При отклонении размеров от допустимых их можно отремонтировать, но очень часто проще купить новые запчасти, так как восстановление ремонтных размеров обходится дороже.

Пока доступ к частям газораспределительного механизма открыт (снят распредвал), то обязательно осмотрите и другие его составляющие: коромысла, маслосъемные колпачки, пружины и других детали.

Необходимые инструменты для проведения работ

В процессе съема и установки распределительного вала потребуются следующие инструменты:

• ключи (головки) размерностью 7, 8, 10, 13, 17;
• вороток;
• динамометрический ключ;
• трещотка;
• отвертки фигурная и ударная плоская;
• молоток;
• микрометр.

Порядок замены и установки распредвала на примере «классики» Волжского автомобильного завода

Заменить распределительный вал своими руками не представляет особой сложности, но требует аккуратности и внимательности. При неправильной установке будет нарушен порядок работы цилиндров, что незамедлительно скажется на работоспособности двигателя.

Этапы замены распределительного вала:

1. Снятие навесного оборудования двигателя.

Для снятия распределительного вала, прежде всего, стоит снять мешающее навесное оборудование:

• шланг сапуна (ослабляем отверткой хомут и отсоединяем шланг от корпуса воздушного фильтра);
• воздушный фильтр с корпусом (откручиваем 3 гайки на крышке корпуса воздушного фильтра и 4 гайки крепления корпуса воздушного фильтра к карбюратору);
• трос подсоса (откручивается при помощи отвертки и ключа);
• привод газовой заслонки (снимается путем разъединения привода и удаления стопорных шайб).

Чтобы в карбюратор и затем в камеру сгорания ничего не попало (например, гайка, шайба и др., накрываем его тряпкой либо затыкаем ею отверстия карбюратора.

2. Снятие клапанной крышки силового агрегата.

Откручиваем 8 гаек, крепящих крышку клапанов к головке блока цилиндров, снимаем и промываем ее.

При установке клапанной крышки рекомендуется заменить ее прокладку. Это связано с тем, что после сборки через нее может продавливаться моторное масло. При выборе прокладки стоит отдать предпочтение резино-корковой.

3. Снятие распредвала ДВС.

Прежде чем снять распределительный вал, необходимо сначала совместить отметку на шестеренке привода с выступом на постели распределительного вала.

Для снятия распредвала сначала необходимо освободить его шестеренку от цепи привода ГРМ. Для этого:

• при помощи ключа ослабляем натяжитель цепи;
• отгибаем контрящую шайбу и откручиваем ключом болт;
• снимаем с шестеренки цепь, и, чтобы она не упала вниз, подвешиваем ее (например, на проволоку);
• в шахматном порядке от краев к центру откручиваем гайки крепления постели распредвала к головке блока цилиндров;
• снимаем пастель с распредвалом в сборе с посадочных шпилек;
• откручиваем два болта, удерживающие упорный фланец в торце постели, и снимаем фланец;
• достаем из постели распределительный вал.

4. Дефектовка распредвала ДВС.

Перед тем как покупать новый распредвал, необходимо продефектовать (см. «Определяем необходимость замены распредвала») снятый, ведь возможно неисправность ДВС заключалась не в нем.

5. Установка распредвала и сборка двигателя.

Установка распредвала происходит в обратной снятию последовательности. Для избежания перекоса при установке постели распредвала, болты закручиваются в определенном заводом-изготовителем порядке и с определенным усилием (для «классики» ВАЗа это 18,3 Н/м).

После замены распредвала необходимо обязательно провести регулировку натяжения цепи привода ГРМ и регулировку клапанов, в ином случае в будущем вам придется их ремонтировать.

После проведенных работ первое время осматривайте двигатель и прислушивайтесь к его работе и в случае чего сразу же устраняйте обнаруженные дефекты проведенного ремонта.

Ремонт газораспределительного механизма (ГРМ)

Основными дефектами распределительного вала являются:

1. износ опорных шеек;
2. износ винтовой шестерни привода масляного насоса;
3. износ кулачков;
4. прогиб;
5. увеличение осевого зазора.

Опорные шейки при износе ремонтируют двумя способами:

• шлифованием их на меньший диаметр
• хромированием

Первый способ ремонта применяют в тех случаях, когда опорами для шеек вала служат сменные втулки, запрессованные в гнезда блока. Если распределительный вал вращается в гнездах, выполненных непосредственно в блоке, то опорные шейки ремонтируют хромированием.

Шейки шлифуют на круглошлифовальном или токарном станке супортно-шлифовальным приспособлением.

Перед шлифованием вал проверяют в центрах по индикатору и выправляют под прессом, если биение превышает 0,05 мм. При шлифовании шеек необходимо учитывать высоту кулачков, так как иначе может создаться положение, при котором вал нельзя будет установить во втулки уменьшенного ремонтного размера. Высота кулачка должна быть меньше самой малой опорной шейки вала на 1—1,5 мм.

После шлифования шеек из блока выпрессовывают старые опорные втулки и запрессовывают новые полуобработанные, внутреннее отверстие которых необходимо обработать под размер шеек развертыванием.

Втулки двигателя ГАЗ-51 имеют два диаметрально расположенных отверстия, из которых одно — большего диаметра — служит для подвода смазки и должно точно располагаться против смазочного канала, а другое, меньшего размера, служит для закрепления втулки и должно располагаться против лунки в гнезде блока.

Рис. Установка опорной втулки распределительного вала:
1 — опорная втулка; 2 — масляный канал; 3 — бородок.

Втулку закрепляют длинным бородком, устанавливаемым в масляный канал, при помощи которого раскернивают малое отверстие втулки; образующийся при этом выступ входит в лунку гнезда блока.

После закрепления втулок их развертывают длинной раздвижной разверткой, обеспечивающей сохранение параллельности осей коленчатого и распределительного валов. При отсутствии сменных втулок (автомобили ГАЗ-MM, «Москвич») гнездам в блоке придают правильную геометрическую форму развертыванием, а опорные шейки хромируют и прошлифовывают на требуемый размер.

Рис. Раздвижная развертка.

Кулачки с небольшим износом и задирами зачищают вначале крупной, а затем мелкой наждачной бумагой, которая должна облегать не менее половины профиля кулачка.

При большом износе кулачков вал заменяют или наплавляют изношенные места газовой сваркой сплавом сормайт. При этом вал помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только часть кулачка, подлежащую наплавке. При наплавке поверхность кулачка достаточно нагреть до состояния «потения», и расплавленный сормайт будет хорошо растекаться по поверхности. При отсутствии сормайта наплавлять можно проволокой от старых клапанных пружин при помощи газовой или электродуговой сварки.

После наплавки сормайтом последующая обработка заключается только в зачистке, а при наплавке сталью необходима закалка. При значительном износе приводной шестерни масляного насоса распределительный вал следует заменить.

Рис. Крепление распределительного вала:
1 — распределительный вал; 2 — шестерня; 3 — упорная шайба; 4 и 6 — болты крепления упорной шайбы; 5 — распорное кольцо.

Увеличенный осевой зазор распределительного вала устраняют путем регулировки упорного болта, помещенного в крышке распределительных шестерен (автомобили ЗИС-5 и ЗИС-150). Для этого болт завертывают до упора в торец вала, а затем, отвертывают на 1/6 оборота и закрепляют контргайку.

Если распределительный вал от осевого смещения удерживается упорной шайбой (автомобили М-20 «Победа», ГАЗ-51), то уменьшение осевого зазора до нормальной величины 0,10—0,20 мм достигается заменой изношенной упорной шайбы.

Если же это окажется недостаточным, то следует уменьшить толщину распорного кольца, установленного между задним торцом ступицы распределительной шестерни и торцом первой опорной шейки распределительного вала.

Ремонт клапанов

Дефектами клапана могут быть:

1. износ и обгорание рабочей фаски;
2. коробление головки;
3. износ поверхности и торца стержня;
4. погнутость стержня.

Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняется притиркой клапана к седлу.

Рис. Приборы для притирки клапанов:
а — коловорот; б — притирочная дрель; 1 — ведущая шестерня с шестью зубьями; 2 — ведущая шестерня с девятью зубьями; 3 — ведомая шестерня шпинделя; 4 — шпиндель.

Для притирки клапана проделывают следующие операции:

1. Надевают на стержень клапана слабую пружину и устанавливают клапан в направляющую втулку.
2. Рабочую фаску клапана смазывают притирочной пастой и при помощи коловорота (рис. а) или специальной притирочной дрели (рис. б) вращают клапан вправо и влево на 1/4 оборота, постепенно поворачивая клапан кругом. При пользовании специальной притирочной дрелью ее рукоятку повертывают все время в одну сторону, причем ведомая шестерня и шпиндель вращаются попеременно то в одну, то в другую сторону. Достигается это тем, что две ведущие шестерни, вращаемые рукояткой, имеют по своей окружности неполное число зубьев (у одной шесть зубьев, у другой — девять), расположенных на противоположных сторонах. При вращении клапан прижимают к седлу, а при изменении направления вращения отпускают, причем клапан приподнимается от седла пружиной. В процессе притирки необходимо добавлять пасту.
3. Конец притирки определяют появлением на рабочей фаске ровного матово-серого кольца без пятен.
4. Герметичность клапана проверяют специальным прибором (рис. а) под давлением воздуха. При проверке стакан прибора плотно прижимают к поверхности блока и резиновой грушей создают давление 0,6—0,7 ат. Если в течение 1/2 мин. давление по манометру не падает, — герметичность хорошая. Герметичность клапана проверяют и более простым прибором (рис. б), причем поверхность вокруг клапана вытирают и припудривают мелом. Прибор устанавливают на клапан, затем рукояткой плотно прижимают резиновый присос книзу и отпускают его. Если клапан хорошо притерт, то прибор прочно удерживается на поверхности блока (прибор слегка покачивают рукой за головку).При недостаточной герметичности прибор держаться не будет. При наличии глубоких раковин и рисок рабочую фаску клапана сначала прошлифовывают, а затем только притирают. Шлифование фаски клапана выполняют на приборах с ручным или электроприводом.Клапан закрепляют под определенным углом по отношению к шлифовальному камню (45 или 30°) в патроне прибора. При работе прибора шлифовальный камень вращается с числом оборотов 4000—5000 в минуту, а патрон с клапаном — 120—140 в минуту.Подача патрона с клапаном и бабки с камнем осуществляется рукоятками.

Рис. Приборы для проверки герметичности клапанов:
а — прибор с манометром; б — прибор с присосом; 1 — резиновая груша; 2 — манометр; 3 — стакан; 4 — головка; 5 — резиновый присос.

Изношенные головки клапанов восстанавливают до нормального размера путем их раздачи, при этом головку клапана нагревают до 900—1000°, устанавливают клапан в матрицу и оправкой под прессом или ударами молотка производят раздачу. Затем головка подвергается механической обработке способами, указанными выше. Клапаны, головки которых имеют коробление, заменяют новыми.

Погнутые стержни клапанов выправляют под прессом, а затем проверяют индикатором на биение в центрах. Биение стержня не должно превышать 0,03 мм.

Рис. Прибор для шлифования клапанов с электроприводом:
1 — рукоятка для подвода клапана к шлифовальному камню; 2 — патрон для закрепления клапана; 3 — клапан; 4 — шлифовальный камень; 5 — подвижная шлифовальная бабка; 6 — электродвигатель; 7 — рукоятка для осевого перемещения бабки.

Рис. Матрица и оправка для раздачи головки клапана.

Изношенные стержни клапанов шлифуют под ремонтный размер или восстанавливают до номинального или ремонтного размеров хромированием.

Изношенный торец стержня при регулируемых клапанах шлифуют до получения гладкой поверхности, а при нерегулируемых клапанах (автомобиль ГАЗ-MM) торец наплавляют сталью от старого клапана и затем обрабатывают до требуемого размера. При наплавке во избежание коробления стержня клапан помещают в ванну с водой, оставляя на поверхности только торец высотой 20—25 мм.

Регулировка зазора между клапаном и толкателем

Для регулировки зазора необходимо:

1. повернуть рукояткой коленчатый вал до полного закрытия регулируемого клапана;
2. удерживать толкатель ключом в течение всей регулировки;
3. отвернуть вторым ключом контргайку болта на 0,5—1 оборот и поворотом регулировочного болта установить зазор, в котором вставленный щуп соответствующей толщины будет проходить с небольшим усилием;
4. завернуть контргайку, повернуть коленчатый вал на два оборота и щупом снова проверить правильность зазора.

В такой последовательности надо регулировать и остальные клапаны.

В двигателях автомобилей ГАЗ-MM зазор при эксплуатации не регулируют, а устанавливают при ремонте, удлиняя стержень клапана (для уменьшения зазора) в холодном состоянии на оправке или подпиливая торец стержня (для увеличения зазора).

Ремонт толкателей

К основным дефектам толкателей относится износ стержня и торцевой поверхности тарелки. Стержень толкателя восстанавливают шлифованием его на меньший ремонтный размер. Шлифуют стержни на токарном станке с супортно-шлифовальным приспособлением или на круглошлифовальном станке. При небольшом износе торцевой поверхности тарелки ее шлифуют, а при значительном износе поверхность тарелки наплавляют металлом газовой или электродуговой сваркой. Во избежание отпуска наплавку делают опуская стержень в водяную ванну.

В качестве присадочного материала можно использовать старые клапанные пружины.

После наплавки, не давая остыть металлу, толкатель быстро опускают в ванну с холодной водой и закаливают наплавленную поверхность. После закалки плоскость обрабатывают на наждачном точиле, а затем шлифуют на станке.

Регулировка зазоров клапанов: 2 варианта

Основная функция стабильной и четко слаженной работы двигателя внутреннего сгорания — наилучшим образом настроенные зазоры клапанов. Главные части газораспределительной системы ДВС являются: распредвал, клапана и привод. Привод может быть ременный, а может быть цепной. Про замену цепи ГРМ я рассказывал позавчера. Сегодня тема про то, как своими руками отрегулировать клапана.

статьи:

• Принцип работы клапанов ДВС.
• Для чего нужны зазоры клапанов?
• Как выставить правильный зазор?
• Что, если сделать неправильный зазор?
• Как изменить зазор клапанов?
• Как отрегулировать зазоры?
• Подготовка.
• Регулировка с щупом.
• Регулировкой рейкой с индикатором.
• Вывод.
• .

Принцип работы клапанов ГРМ ДВС

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 коленвала 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.

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, модификаци 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.

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:

• Низкая компрессия в цилиндрах.
• Отработанные газы не успевают удалиться через маленький зазор и края клапанов сгорают.
• Тарелки клапанов не плотно садятся в свои посадочные места.
• Высокая нагрузка на ременный или цепной привод ГРМ.

Необходимо как можно скорее отрегулировать зазоры клапанов при появлении следующих признаков:

• В верхней части головки блока цилиндров (ГБЦ) появился звон.
• Если был сделан ремонт ГРМ.
• Если после последней регулировки проехали более 25000 км.
• Если не тянет двигатель. Ни в гору, ни по прямой.
• Если увеличился расход бензина.

Как измерить зазор клапанов

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

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.

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.

Инструменты:

• Набор ключей.
• Отвертки.
• Специальные щупы (пластины).
• Пинцет.
• Регулировочные шайбы разных толщин.
• Микрометр.
• Прибор для регулировки клапанов.

Пошагово:

Оригинал статьи размещен здесь:autostuk.ruПОДПИСЫВАЙТЕСЬ НА КАНАЛ.