Как отрегулировать клапана двигателя своими руками

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из:

  1. распределительного вала;
  2. толкателей;
  3. клапанов;
  4. коромысла;
  5.  штанги;
  6.  привода.

1. Распределительный вал. Вращение распределительного вала приводит к своевременному открытию и закрытию клапанов газораспределительного механизма в зависимости от последовательности работы цилиндров двигателя, учитывая фазы газораспределения газов в механизме. Изготавливают распределительный вал из высокопрочной закаленной стали или чугуна. На валу ГРМ имеются опорные шейки и кулачки. Форма кулачков влияет на рабочие процессы распределения горючей смеси и газов, частоту и время открытия, закрытия клапанов. В торце распределительного вала ГРМ крепится звездочка (на которую устанавливается цепь) или шкив привода вала (на которую одевается ремень). Вал устанавливается в корпусе на подшипниках. В целях предотвращения осевых смещений распределительный вал имеет упорный фланец.

2. Толкатели. Толкатели – это детали газораспределительного механизма, которые служат для передачи усилий от кулачков распределительного вала к штангам коромысел. Толкатели изготавливают из высокопрочной стали или чугуна.

Виды толкателей: роликовые, цилиндрические, грибовидные.

Движение толкателей происходит в корпусах, закрепленных на блоке цилиндров или по направляющим.

3. Клапаны. Клапаны служат для подачи горючей смеси в цилиндры двигателя и вывода отработанных газов. Различают впускные и выпускные клапаны. Впускные служат для впуска горючей смеси, а выпускные клапаны служат для выпуска отработавших газов.

Конструкция клапана. Клапан состоит из стержня и головки. НА клапанной головке имеется кромка под 45 градусов для лучшего прилегания клапана. Впускной клапан отличается от выпускного диаметром. Выпускной клапан значительно больше по диаметру, чем впускной, так как объем отработавших газов превышает объем подающейся горючей смеси. Клапаны ГРМ установлены в головке блока цилиндров. Место их соединения называется седлом и имеет конусную форму. Для герметизации цилиндра предназначен клапанный механизм.  Для улучшения герметизации цилиндра проводят процесс под названием притирка клапанов. 

Впускные клапаны изготавливают из стали с хромистым покрытием, а выпускные клапаны из жаропрочной стали. Седла клапанов изготавливают из жаропрочного чугуна.

Движение стержней клапанов осуществляется по направляющим втулкам, которые изготавливаются из чугуна или стали. Направляющие соединены с головкой блока цилиндров. Клапаны оснащены внутренней и наружной пружинами. Пружины же крепятся с помощью тарелок, сухарей и шайб.  

Открытие клапанов осуществляется через усилие, которое передается от распределительного вала на клапан.

Газораспределительный механизм современных двигателей устроен таким образом, что на каждый цилиндр двигателя имеется по два клапана впуска и два клапана выпуска. Для снятия клапанов используют рассухариватели клапанов. 

4. Штанги

Штанги служат для передачи усилия от толкателей к коромыслам.  Штанги толкателей могут иметь  форму полых цилиндрических стержней со стальными наконечниками.

Штанги изготавливают из износостойкого алюминиевого сплава, крепятся с одной стороны к коромыслу, а с другой – к толкателю.

5. Коромысло

Коромысло служит для передачи усилия от штанги к клапанам. Коромысло выполнено в виде рычага с двумя плечами, который крепится на оси. При этом одно плечо длиннее, чем другое (возле штанги).

Коромысла изготавливают из прочной стали. Устанавливают коромысло на оси, которая крепится к головке цилиндров, на специальных втулках.  Втулки предназначены для уменьшения трения между осью и коромыслом.

6. Привод распределительного вала

Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала при помощи привода, который может быть, как мы говорили цепной, шестеренчатый, ременной.

 Скорость вращения распределительного вала в 2 раза меньше, чем скорость вращения коленчатого вала, что обеспечивается передаточным числом звездочки, либо размером шкива.

Таким образом, за два вращения коленчатого вала, распределительный вал совершит только одно вращение, что необходимо для осуществления одного рабочего цикла.

Часто встречается в обиходе автомобилистов такой термин, как тепловой зазор. 

Проблема термического расширения

Устройство ГРМ обеспечивают нормальную работу двигателя, но при этом возникают определенные проблемы. Это касается термического расширения металла, из которого сделаны клапана, поскольку он подвергается воздействию высоких температур при сгорании топлива. При нагревании он удлиняется и не может плотно закрыть отверстие в цилиндре, что существенно снижает компрессию. Чтобы клапан удлинялся не в цилиндр, а вверх, между тарелкой и кулачком или рокером и кулачком делается тепловой зазор в 0,2 мм. Этот зазор выставляется и проверяется специальным щупом, а регулируется винтом или болтом.

В современных двигателях для борьбы с тепловым расширением используются другие детали газораспределительного механизма – гидрокомпенсаторы. В этом случае регулировка клапанов не потребуется, зазор выставляется и регулируется автоматически. Если гидрокомпенсатры начинают постукивать, это говорит о проблемах в их работе, поскольку они не успевают выбирать зазоры. Основные причины появления такой проблемы – поломка самого гидрокомпенсатора, который подлежит замене, реже засор или плохая работа системы смазки.

Ремонт головки блока цилиндров на ВАЗ 2110 своими руками

Двигатель внутреннего сгорания является основным агрегатом любого авто. Неисправности, связанные с его работой, напрямую влияют на функциональность транспортного средства. Предлагаем вам узнать, как происходит ремонт головки блока цилиндров ВАЗ 2110 (8 клапанов), что для этого нужно и просмотреть видео осуществления процесса своими руками.

Головка блока цилиндров является одним из основных узлов машины. Какую роль она играет? Ее предназначение заключается в контроле процессов сгорания топлива в моторе, а также в отведении отработавших газов.

Автомобиль ВАЗ 2110 с ДВС 16 клапанов

Как может быть понятно из названия, ГБЦ является крышкой двигателя. Этот элемент закрепляется на блоке большими штифтами. Затяжка штифтов является одной из основных процедур, определяющих работоспособность мотора, но этот процесс мы рассматривать не будем.

Когда пора менять?

Ответ на этот вопрос вам не даст даже опытный специалист. Все потому что при выходе из строя определенных элементов осуществляется ремонт ГБЦ мотора 8 или 16 клапанов, а не ее замена.

Единственной причиной замены головки может стать только ее деформация, которая не позволяет настроить узел правильно.

Кроме того, это могут быть трещины, которые по тем или иными причинами не получается ликвидировать. Во всех остальных случаях происходит ремонт узла.

Головка блока цилиндров ВАЗ 2110 в разобранном виде

Этапы ремонта на 8 и 16 клапанном авто

Протечка моторной жидкости из ДВС 8 или 16 клапанов — это важный симптом, при котором головке блока цилиндров необходим ремонт. Обычно утечка жидкости происходит из-под заглушки. Она находится непосредственно на ГБЦ на задней части мотора. Обычно причина утечки лежит в изношенных уплотнительных кольцах.

  1. Для того чтобы произвести замену заглушки, необходимо скрутить три болта со шпилек.
  2. Сделав это, из места установки можно демонтировать уплотнительную резинку.
  3. Уплотнительные прокладки отечественного производства лучше не использовать, поскольку их качество оставляет желать лучшего. Для того чтобы обезопасить себя от необходимости замены кольца еще раз, лучше использовать герметик. Для большего удобства герметик можно набить в медицинский шприц.
  4. Выдавите немного герметика в место установки заглушки. Подождите пять минут, после чего установите новую прокладку на место, а затем установите заглушку.

Замена узла

Если уж так случилось и вам приходится произвести не ремонт, а замену головки блока цилиндров 2110 8 клапанов, а навыков проведения таких ремонтных работ у вас нет, то вам пригодится наша инструкция:

  1. Откройте капот авто и отключите минусовую клемму аккумулятора.
  2. Под днище авто подставьте емкость для сбора отработанного расходного материала. Найдите пробку слива хладагента и открутите ее. Вам нужно подождать некоторое время, пока антифриз не сольется полностью, обычно это занимает не более 15-20 минут.
  3. После этого отключите тросик привода дроссельной заслонки и приемную трубку, а также провода, расположенные с левой стороны ГБЦ мотора 8 клапанов. Кроме того, вам также потребуется демонтировать разъемы датчиков контроля температуры антифриза и давления моторной жидкости. Не забудьте отсоединить и патрубки охладительной системы.
  4. Далее, чтобы снять головку блока, следует произвести демонтаж ресивера с дроссельным узлом. Помимо этого вам понадобится произвести демонтаж таких механизмов и узлов, как впускной коллектор, устройство для накопления бензина с форсунками и всеми патрубками, крышку ГБЦ.
  5. Затем, при помощи гаечного ключа, снимите болт кронштейна задней опоры непосредственно мотора. Также следует открутить зубчатые диски распределительных шкивов, а после этого — заднюю крышечку ремешка привода газораспределительного механизма.
  6. Чтобы произвести снятие ГБЦ, впускной и выпускной коллекторы снимать не обязательно. Для демонтажа головки используйте шестигранный ключ на «10»: открутите все болты, которые крепят верхнюю часть двигателя. Болты необходимо демонтировать вместе с шайбами. Открутив болты, снимите ГБЦ вместе с прокладкой головки.
  7. Учтите, что прокладка — одноразовая, поэтому при каждом снятии головки ее нужно заменять. Установите новую прокладку. После этого возьмите рабочую крышку блока и установите ее, смазав торцевую часть герметиком. Все действия по сборке нужно проводить в обратном порядке.

Устройство клапанного механизма

Для работы обычного двигателя необходимо минимум два клапана на каждый цилиндр. Один впускной и один выпускной. Сам клапан состоит из стержня и тарелки (головка). Место соприкосновения тарелки с ГБЦ называю седлом. Впускные клапаны имеют больший диаметр тарелки, чем выпускные. Это обеспечивает лучшее наполнение камеры сгорания топливовоздушной смесью.

Весь клапанный механизм состоит из следующих основных элементов:

  • впускной и выпускной клапаны;
  • направляющие втулки (обеспечивают точное направление движения клапанов);
  • пружина (возвращает клапан в исходное положение);
  • седло клапана (место соприкосновения тарелки с корпусом);
  • сухари (два сухаря обеспечивают опорную поверхность для пружины и фиксируют всю конструкцию);
  • маслосъемные колпачки или маслоотражательные кольца (не дает маслу попасть в цилиндр);
  • толкатель (передает нажимное усилие от кулачка распредвала).

Кулачки на распределительном вале нажимают на клапаны. Их возврат в исходное положение обеспечивается за счет пружины. Пружина крепится на стержне с помощью сухарей и тарелки пружины. Для гашения резонансных колебаний на стержне могут устанавливаться не одна, а две пружины с разносторонней навивкой.

Направляющая втулка представляет собой деталь цилиндрической формы. Она снижает трение и обеспечивает ровный и правильный ход стержня. В работе эти детали также подвергаются нагрузкам и воздействию температуры. Поэтому для ее изготовления применяются износостойкие и жаростойкие сплавы. Втулки выпускного и впускного клапанов несколько отличаются друг от друга в связи с разницей в нагрузках.

Устройство привода

За правильную и своевременную работу клапанного механизма отвечает распределительный вал и привод ГРМ. Конструкция и количество распредвалов для каждого типа двигателя выбирается индивидуально. Деталь представляет собой вал, на котором выполнены кулачки определенной формы. Проворачиваясь, они оказывают давление на толкатели, гидрокомпенсаторы или коромысла и открывают клапана. Тип схемы зависит от конкретного двигателя.

Газораспределительный механизм

Распредвал находится непосредственно в головке блока цилиндров. Привод к нему идет от коленчатого вала. Это может быть цепная, ременная или зубчатая передача. Наиболее надежной является цепная, но она требует дополнительных конструктивных решений. Например, успокоитель для гашения вибрации цепи и натяжитель. Скорость вращения распределительного вала в два раза ниже, чем скорость вращения коленчатого вала. Так обеспечивается согласование их работы.

От количества клапанов зависит количество распределительных валов. Существует две основных схемы:

  • SOHC (одновальная);
  • DOHC (двухвальная).

При наличии только двух клапанов достаточно одного распредвала. Вращаясь, он обеспечивает попеременное открытие впускного и выпускного клапанов. В наиболее распространенных четырехклапанных двигателях устанавливаются два распредвала. Один обеспечивает работу впускных, а другой выпускных клапанов. В двигателях с V-образных расположением цилиндров устанавливается четыре распредвала. По два на каждую сторону.

Кулачки распредвала не толкают стержень клапана напрямую. Существует несколько типов “посредников”:

  • роликовые рычаги (коромысло);
  • механические толкатели (стаканы);
  • гидравлические толкатели.

Роликовые рычаги имеют более предпочтительную конструкцию. На гидротолкатель давят так называемые коромысла, которые качаются на вставных осях. Чтобы снизить трение на рычаге предусмотрен ролик, который контактирует непосредственно с кулачком.

В другой схеме используются гидравлические толкатели (компенсаторы зазора), которые расположены непосредственно на стержне. Гидрокомпенсаторы автоматически регулируют тепловой зазор и обеспечивают мягкую и менее шумную работу механизма. Это небольшая деталь состоит из цилиндра с поршнем и пружиной, каналов для масла и обратного клапана. Для работы гидротолкателя используется масло, которое подается из системы смазки двигателя. Более подробно про гидрокомпенсаторы можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.


Снятие стакана клапана магнитом

Механические толкатели (стаканы) представляют собой втулку, закрытую с одной стороны. Они устанавливаются в корпус ГБЦ и непосредственно передают усилие на стержень клапана. Основные их недостатки заключаются в необходимости периодической регулировки зазоров и стуке при работе на непрогретом двигателе.

Из чего изготавливают клапана

Седла клапанов изготавливаются из чугуна или стали, затем запрессовываются в головку блока цилиндров. Клапаны во время работы двигателя подвержены значительным механическим и тепловым нагрузкам, поэтому необходимо подбирать специальный сплав для изготовления детали.

Клапана для высокофорсированных двигателей должны хорошо охлаждаться, поэтому в них применяют клапаны с полым стержнем, с наполнением натрия внутри. При достижении рабочей температуры натрий плавится и начинает перетекать от тарелки клапана, к стержню равномерно распределяя тепло. Для равномерности теплопередачи и уменьшения нагара на фасках клапана применяют механизмы вращения клапана.

С чего начинается регулировка клапанов

Регулировка теплового зазора производится после его замера, и если он не соответствует необходимому, путем подбора шайбы определенной толщины.

Далее рассмотрим порядок действия, при котором производится регулировка теплового зазора на ВАЗ 2114. Все работы не очень сложные, но требуют определенного оснащения. Для выполнения работ понадобиться:

  • набор ключей рожковых;
  • свечной ключ;
  • набор щупов;
  • специальное приспособление для выжима клапанов;
  • набор регулировочных шайб;
  • ветоши;

Набор включает в себя комплект шайб с толщиной от 3,0 мм до 4,5 мм. Интервал размера толщины составляет 0,05 мм, что позволяет при выполнении работ подобрать шайбу необходимой толщины. Данный набор стоит не дешево, однако приобретение его позволит длительное время самостоятельно выполнять все работы, не обращаясь на СТО.

Также для выполнения работ потребуется прокладка клапанной крышки, поскольку она является одноразовой и при снятии крышки должна обязательно заменяться.

Классификация по количеству клапанов

В классической версии четырехтактного двигателя для работы требуется только два клапана на цилиндр. Но к современным двигателям предъявляются все новые и новые требования с точки зрения мощности, расхода топлива и бережного отношения к окружающей среде, поэтому для них этого уже недостаточно. Поскольку чем больше клапанов, тем эффективнее будет заполнение цилиндра новым зарядом. В разное время на двигателях опробовали следующие схемы:

  • трехклапанные (впускных — 2, выпускной — 1);
  • четырехклапанные (впускных — 2, выпускных — 2);
  • пятиклапанные (впускных — 3, выпускных — 2).

Сегодня наиболее популярны двигатели с 4-мя клапанами на цилиндр. Первый из этих двигателей появился в 1912 году на автомобиле Peugeot Gran Prix. В то время это решение не получило широкого распространения, но с 1970 года стали активно выпускаться серийные автомобили с таким количеством клапанов.

Делаем выводы

Прежде, чем сделать какие-то выводы, для удобства восприятия, все полученные результаты измерений были внесены в сравнительную таблицу.

Чуть ниже мы рассмотрим все приведенные показатели, но сначала ответим на вопрос: почему в своих измерениях я использовал именно 16 регулировочных шайб, а не 20 или 10? Все очень просто. Шайбы в таблице делятся на две группы:

  1. Шайбы установленные с завода. Так как клапанов в двигателе 8, то и регулировочных шайб тоже 8;
  2. Шайбы купленные в магазине. Их тоже 8, так как они были куплены взамен старым, установленным с завода.

Идем далее. В колонке “Маркировка” я записал номинальный размер регулировочных шайб, который указан на шайбе.

А в следующей колонке “Фактическая толщина” записал реальную толщину каждой из регулировочных шайб.

В последней колонке “Отклонение” я зафиксировал отклонение регулировочной шайбы от номинального размера или так называемую погрешность.

Вывод первый: идеальных шайб не бывает

Обратите внимание, что отклонения у шайб, установленных с завода практически такие же, как у шайб, купленных в магазине. Это значит, что у всех регулировочных шайб имеются погрешности, и это нормально. На заводе не ставят какие-то “супер шайбы” с нулевым отклонением от номинала

На заводе не ставят какие-то “супер шайбы” с нулевым отклонением от номинала.

Вывод второй: допуск ± 0,05 мм обусловлен погрешностью регулировочных шайб

Почему можно сделать вывод, что допуск ± 5 соток, обозначенный заводом изготовителем, обусловлен погрешностью в реальной толщине регулировочных шайб? Если обратить внимание на таблицу, то все станет ясно

Как вы заметили, самое большое отклонение он “нормы” составило всего 3,5 сотки. А если взять средний показатель отклонений, то он и того меньше.

В среднем, отклонения или погрешности регулировочных шайб составляют всего 1,5 сотки. К чему это все?

Вывод третий: регулировочные шайбы можно не измерять

Есть два подхода к регулировке клапанов и каждый из них имеет право на жизнь. Каким пользоваться – решаете только вы. Немного подробнее.

  1. Подбор шайб с помощью микрометра. Более точный, но и более трудоемкий процесс, поскольку толщина каждой шайбы устанавливается путем ее замера микрометром, а не ее маркировкой. Размер шайбы нужно будет помечать и записывать отдельно, чтобы не запутаться. 
  2. Подбор шайб без микрометра. Если у вас нет данного прибора или вы не умеете им пользоваться, не беда. Ориентируясь только на маркировку шайб, можно качественно произвести регулировку клапанов. В этом случае, тепловые зазоры клапанов все равно окажутся в “допуске” 5 соток. Единственный минус данного метода в том, что вы будете вынуждены брать регулировочные шайбы только у проверенного поставщика. Желание найти подешевле, через интернет или в “гараже у соседа” – будет сопряжено с определенными рисками, потому что сейчас подделывают все!

Первый способ безусловно лучше и надежней, но если все-таки вы поставили непроверенные микрометром шайбы, ориентируясь только на маркировку – не переживайте, ничего с вашим двигателем не случится. До следующей регулировки он точно “доживет”.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Автомастер Гидрикофф
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector