Тепловые зазоры в приводе клапанов

Автомобили

Тепловые зазоры в приводе клапанов

Тепловой зазор клапана обеспечивает его герметичную посадку на седло при тепловом расширении деталей во время работы двигателя. Для каждой модели двигателя установлена ​​оптимальная величина теплового зазора в клапанных механизмах.

В процессе эксплуатации вследствие износа или нарушения регулировки, величина теплового зазора может измениться, отклониться от оптимальных размеров. Как увеличение, так и уменьшение теплового зазора негативно влияет на работу ГРМ и двигателя в целом.

При очень большом тепловом зазоре, растут ударные нагрузки, а также увеличивается износ деталей привода клапанов. Нарушается фаза газораспределения (момент начала и конца открытия и закрытия клапана), что приводит к потере мощности и экономичности двигателя.

Маленькие тепловые зазоры не обеспечивают герметичность камеры сгорания, отчего двигатель теряет компрессию, не развивает полную мощность, перегреваются клапана, что приводит к прогоранию клапанов.

Зазоры проверяют и при необходимости регулируют в период ТО. Регулировка зазоров клапанов в ГРМ производится на холодном двигателе – 15-25 градусов по Цельсию. Зазор регулируют при помощи пластинчатого щупа, толщина которого должна соответствовать требуемому зазора в клапанах, регулируемого двигателя автомобиля. Пластинка щупа, толщина которой равна необходимом зазору, должна проходить в зазор при легком нажатии.

Последовательность выполнения работ при регулировке теплового зазора клапанов.

Снять крышки клапанного механизма. Поршень первого цилиндра устанавливаем в ВМТ в такте сжатия, для этого необходимо, чтобы метка на шкиве совпала с меткой на крышке распределительных шестерен. Такт сжатия можно определить таким способом: выкрутите свечу зажигания и вставьте в отверстие для свечи бумажную пробку. Вращайте коленчатый вал пусковой рукояткой до выталкивания бумажной пробки.

Проверить пластинчатым щупом величину теплового зазора в клапанах между стержнем клапана и носком коромысла.
Если величина зазора не соответствует допустимой, то необходимо отрегулировать. Для этого необходимо ослабить контргайку регулировочного винта, если зазор мал, выкрутить винт, если большой вкрутить для свободного прохождения щупа необходимой толщины. Придерживая винт затянуть контргайку. Щуп, который соответствует нижнему значению, должен проходить свободно с небольшим усилием.

Проворачивая коленчатый вал на угол 720/и, где "и" -количество цилиндров, отрегулировать клапаны в других цилиндрах в порядке работы двигателя.

Установите на место крышку клапанов.

Запустите двигатель, прогрейте его до 80-90 градусов по Цельсию и прослушайте его работу. Если регулировка теплового зазора клапанов произведена правильно, стука в клапанах не должно быть.

Тепловой зазор в ГРМ

Детали механизма газораспределения образуют сопрягаемую цепочку, которая начинается распределительным валом и заканчивается клапанами, открывающими и закрывающими вход в цилиндр и выход из него в строго отведенные моменты рабочих циклов двигателя.
Тепловые зазоры в приводе клапановКазалось бы, между всеми деталями привода ГРМ и клапанной группы не должно быть никаких зазоров – только в этом случае малейшее усилие со стороны кулачка распредвала найдет отклик в движении клапана и даст начало потоку свежего заряда или отработавшей смеси раскаленных газов. И это утверждение абсолютно верно.

Читайте также:  Бачок охлаждающей жидкости шевроле лачетти

Но почему же тогда в лексиконе заядлых автомехаников популярны выражения – «отрегулировать клапана», «регулировка зазора в клапанах» и подобные? Ведь в соответствии с приведенными выше рассуждениями никаких зазоров там быть не должно, иначе невозможно составить строгое расписание работы клапанов.
Тем не менее – зазор в клапанной группе – необходимый элемент, обеспечивающий правильную работу газораспределительного механизма и двигателя в целом.
И вот почему.

После прогрева двигателя все его детали в той или иной степени подвержены тепловому расширению, которое зависит от степени нагрева, размеров деталей и коэффициента температурного расширения материала, из которого эти детали изготовлены. Металлы, применяемые при изготовлении большинства деталей двигателя, при нагреве расширяются достаточно сильно, т. е. имеют высокий температурный коэффициент линейной деформации.
Если к отмеченному выше вспомнить, что многие из этих деталей во время работы испытывают мощные тепловые нагрузки, то можно понять, что выдержать строгие интервалы и зазоры (точнее – их отсутствие) между сопрягаемыми поверхностями взаимодействующих деталей в условиях переменных температур не представляется возможным.

Теперь рассмотрим внимательнее цепочку деталей газораспределительного механизма.
Все сопрягаемые детали ГРМ образуют жесткую связь, при которой изменение линейных размеров каждого звена влечет изменение относительного положения сопрягаемых деталей. Исключение составляет только сопряжение заключительной пары деталей – «клапан-седло», прижимаемых друг к другу пружиной клапана, и при линейном расширении каждого «члена взаимодействия» относительное перемещение доступно лишь клапану. Седло является неподвижной деталью ГРМ, «намертво» закрепленной в головке блока цилиндров, поэтому температурные деформации деталей влияют только на положение клапана, перемещая его относительно седла.

Логичным будет вывод, что при нагреве (или охлаждении) всех деталей механизма газораспределения тепловые деформации отдельных его элементов складываются и, воздействуя на стержень клапана, преодолевая силу упругости пружины, приподнимают головку клапана над седлом, открывая отверстие для потока газов.
Цилиндр теряет требуемую герметичность.
Тепловые зазоры в приводе клапановА это уже катастрофа с точки зрения показателей мощности и КПД двигателя, его динамичности, равномерности и бесшумности работы, а также других качественных и количественных показателей. В общих словах – двигатель теряет очень многое из того, чего мог бы достичь при нормальных условиях работы.

Рассмотренный сценарий возможен в том случае, если между деталями, образующими цепочку механизма ГРМ, нет никаких зазоров и промежутков. Очевидно, что для нормального функционирования системы подачи и отвода газов такой зазор должен быть предусмотрен заранее, когда двигатель и его детали холодные. Тогда при нагреве детали механизма газораспределения расширятся, выберут предустановленный зазор, и будут работать в жесткой связке.

Величину этого зазора подсчитать несложно, если знать линейные размеры каждой детали механизма газораспределения, величину коэффициента теплового расширения для материалов, из которых эти детали изготовлены, и рабочую температуру каждой детали ГРМ. Ведь большую часть времени детали двигателя работают при установившейся температуре, поддерживаемой естественным теплообменом, системами охлаждения и смазки. При этом детали клапанной группы (особенно, седла и клапаны) нагреваются сильнее, а удаленные от цилиндра детали – меньше.

Читайте также:  Проваливается педаль тормоза тормозная жидкость не уходит

Учитывая эти факторы, можно определить требуемую величину суммарного зазора между всеми деталями, образующими цепочку механизма газораспределения, когда они имеют температуру окружающей среды (т. е. при холодном двигателе). Этот зазор называют тепловым зазором, а выражение «отрегулировать клапана» означает отрегулировать величину зазора между сопрягаемыми деталями холодного механизма газораспределения на холодном двигателе.

Технологически, конструктивно и практически зазор удобнее всего регулировать между торцом стержня клапана, который нагревается быстрее и сильнее других подвижных деталей ГРМ, и деталью, воздействующей на стержень клапана для его перемещения.

В механизмах с нижним расположением распределительного вала тепловые зазоры регулируются при помощи щупа требуемой толщины, устанавливаемого между носком коромысла и стержнем клапана (рис. 1).
В механизмах с верхним расположением распредвала зазор устанавливают между тыльной стороной кулачка распределительного вала и рабочей поверхностью рычага (см. рис. 2, б, в, г) или между кулачком и клапаном (см. рис. 2, а).

Тепловые зазоры в приводе клапанов

Величина тепловых зазоров составляет 0,08…0,45 мм и нормируется для каждого двигателя заводом-изготовителем.
Очевидно, что зазор впускного клапана для данного двигателя должен быть меньше зазора выпускного клапана, поскольку последний нагревается значительно сильнее.

Тепловые зазоры в механизме газораспределения необходимо строго соблюдать и периодически контролировать в процессе эксплуатации двигателя. Увеличенный зазор приводит к повышенному шуму и наличию ударных нагрузок между деталями (стук клапанов), а слишком малый – к неплотному прилеганию клапана к седлу, прогоранию фасок, потерям мощности, «выстрелам» в глушитель или впускной канал (карбюратор и воздушный фильтр). В любом случае двигатель начинает работать с перебоями и долговечность его деталей резко снижается.

Следует отметить, что некоторые динамические перегрузки ударного характера, которые присутствуют в двигателе при его запуске и разогреве до рабочих температур являются меньшим из обозначенных зол, вызываемых предустановленным тепловым зазором.

Неужели невозможно избавиться от этой неприятной обязанности – систематически проверять и регулировать тепловой зазор в ГРМ, чтобы обеспечить нормальную и надежную работу двигателя?
Оказывается, возможно.
Многие современные автомобильные двигатели оснащены усовершенствованной системой слежения и реагирования на тепловое расширение деталей ГРМ – гидравлическими толкателями или, как их еще называют – гидрокомпенсаторами, позволяющими поддерживать нормальные (без зазоров) сопряжения деталей механизма газораспределения при любой температуре двигателя.
Об этом – на следующей старнице.

В этой статье мы рассмотрим способ регулировки зазоров клапанов и узнаем, как отрегулировать клапана двигателя самому.

зачем и КАК регулировать КЛАПАНа?

Как вы уже, наверное слышали, в каждом цилиндре есть выпускной и впускной клапан. Впускной клапан отвечает за впуск горючей смеси, а выпускной клапан за выпуск отработавших газов. За своевременное открытие и закрытие клапанов отвечает газораспределительный механизм (или клапанный механизм).

Регулировка клапанов очень важный процесс, ведь при неправильных зазорах эффективность работы двигателя снижается в разы, не говоря уже о том, что это влияет на ресурс двигателя.

Что будет, если будут маленькие зазоры клапанов?

Маленькие зазоры клапанов будут приводить к подгоранию седел клапанов.

Что будет, если будут большие зазоры клапанов?

Большие зазоры клапанов будут приводить к неполному открытию клапанов, что будет сказываться на мощности двигателя. Увеличенные зазоры клапанов можно распознать по характерному металлическому стуку. Шумы в двигателе могут сигнализировать о неисправности ГРМ.

Читайте также:  Как снять моторчик вентилятора печки

Как часто надо регулировать клапана?

Клапана регулируются каждые 20-30 тыс. км. в соответствии с руководством по ремонту и техническому обслуживанию автомобиля.

Мы рассмотрим на примере тепловые зазоры для регулировки клапанов автомобилей ВАЗ. Как правило, для впускного и выпускного клапанов тепловые зазоры разные.

РЕГУЛИРОВКА ЗАЗОРОВ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ ВАЗ

Регулировку клапанов проводят на холодном двигателе. Для проверки теплового зазора следует воспользоваться специальным инструментом – плоским щупом. Отрегулировать тепловой зазор можно поворачивая регулировочные винты коромысел клапанов (или головкой регулировочного болта на автомобилях ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 2110).

Последовательность регулировки зазоров клапанов двигателя

Прежде чем начать регулировку, установите поршень цилиндра в ВМТ (верхнюю мертвую точку) в такт сжатия. При этом положении оба клапана регулируемого цилиндра должны быть закрыты, а коромысла этих клапанов должны свободно качаться в пределах зазора.

После этого потихоньку отпускайте контргайку на регулировочном винте или болте. С помощью плоского щупа и регулировочного винта регулируйте необходимый зазор, после чего затяните контргайку.

«Следите за тем, чтобы во время затяжки контргайки не изменить установленный зазор».

После затяжки контргайки необходимо снова проверить тепловой зазор. Для проверки зазора используйте щуп. Щуп должен проходить в него с небольшим усилием, если такого ощущения не возникает, а он проходит очень легко или очень тяжело, надо отрегулировать зазор заново.

Чтобы отрегулировать тепловой зазор в остальных клапанах, необходимо провернуть коленчатый вал на пол оборота. Во время регулировки следует учитывать порядок работы цилиндров двигателя (1-3-4-2). Коленчатый вал проворачивайте за болт крепления шкива привода генератора.

РЕГУЛИРОВКА КЛАПАНОВ НА ДВИГАТЕЛЯХ ВАЗ СВОИМИ РУКАМИ

Тепловые зазоры в приводе клапановПроверка зазоров между рычагами и кулачками распределительного вала: 1 – щуп; 2 – регулировочный болт; 3 – контргайка регулировочного болта.

Порядок регулировки клапанов

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

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

Добавить комментарий

4 + пятнадцать =