Что влияют клапана. Регулировка клапанов двигателя современного автомобиля. Каким двигателям и когда нужна регулировка клапанов

Что влияют клапана. Регулировка клапанов двигателя современного автомобиля. Каким двигателям и когда нужна регулировка клапанов

Бесперебойная работа двигателя внутреннего сгорания предполагает периодическое проведение регулировки его клапанов. Они находятся в головке блока цилиндров и относятся к газораспределительному механизму. Мы расскажем, как отрегулировать клапаны самостоятельно.

Подготовка к регулировке клапанов двигателя

Операция по регулировке зазоров клапанов входит в техническое обслуживание вашего авто. На отечественных автомобилях она проводится каждые 15 тыс. км, для иномарок — каждые 30 тыс. или 45 тыс. км. Дело в том, что при изменении просветов сдвигаются фазы газораспределения. Двигатель в этом случае начинает работать с перебоями из-за недостатка или избытка топлива. В наиболее запущенных случаях пропадёт компрессия (мотор просто не заведётся) или клапаны встретятся с поршнями (потребуется капитальный ремонт устройства). Последнее справедливо как для бензиновых, так и для дизельных двигателей.

Как определить, требуется ли регулировка

Профессионалы выделяют следующие симптомы неправильно отрегулированных зазоров:

1. Двигатель троит, компрессия в цилиндрах заметно различается или полностью отсутствует. При слишком маленьких просветах клапаны до конца не закрываются, поэтому нарушается герметичность камеры сгорания.
2. Наблюдается посторонний стук в верхней части двигателя. Это может быть вызвано как слишком большими (стук толкателей по клапанам), так и слишком маленькими (клапаны упираются в поршни) зазорами.

Если присутствует какой-либо из перечисленных симптомов, необходимо проверить промежутки в клапанном механизме.

Регулировка зазоров всегда проводится на холодном двигателе. При этом головка блока цилиндров с распредвалом установлены и плотно затянуты. Зависимость величины просветов от температуры приведена в таблице.

Таблица: зависимость величины зазоров от температуры

Из таблицы следует, что оптимальная температура для регулировки — 20 градусов.

В обязательном порядке регулировка зазоров требуется:

• после переборки двигателя;
• после снятия и установки головки блока цилиндров.

При замене оборудования на газобаллонное регулировать клапаны необязательно.

Регулировка клапанов на отечественных автомобилях

Наиболее просто регулировка осуществляется на отечественных автомобилях семейства ВАЗ.

Видео: как регулировать зазоры клапанов на ВАЗ 2106

Регулировка просветов производится с помощью плоского щупа. Сначала следует выставить поршень первого цилиндра в верхнюю мёртвую точку (ВМТ). Затем регулируем зазоры согласно таблице.

Таблица: последовательность регулировки зазоров клапанов

Процесс регулировки различается в зависимости от модели ВАЗ. Так, на ВАЗ 2106 зазоры в клапанном механизме регулируются с помощью винта с контргайкой.

На ВАЗ 2108–09 для этого используются регулировочные шайбы, а величина просвета определяется с помощью плоских щупов.

Раньше, во времена СССР, для точной настойки зазоров клапанов использовалась специальная рейка с индикатором.

Регулировка зазоров двигателя ВАЗ 2106 выполняется сразу, без промежуточных измерений. На ВАЗ 2108–09 следует использовать набор регулировочных шайб. После измерения просвета старая шайба вытаскивается, а на её место, с учётом проведённых измерений, подбирается новая.

Для замены шайб нужен специальный съёмник.

При регулировке зазоров сначала снимается клапанная крышка, а затем устанавливается съёмник.

При регулировке зазоров клапанов тип двигателя (бензиновый, дизельный или газовый) абсолютно не важен. Значение имеет лишь конструкция узла «клапан — толкатель — распредвал». Изменяя зазоры, можно на несколько градусов сдвинуть фазы газораспределения (моменты открытия и закрытия, выраженные в градусах поворота коленчатого вала).

Сдвиг фаз происходит при смещении распредвала относительно коленчатого вала путём перестановки цепи или ремня ГРМ. Обычно такая регулировка нужна только при форсировании двигателей или чип-тюнинге, поэтому здесь мы её рассматривать не будем.

В современных двигателях часто используются гидрокомпенсаторы. С их помощью происходит регулировка клапанов под действием пружины и подача масла из системы смазки двигателя. Другими словами, гидрокомпенсаторы автоматически регулируют зазоры на работающем двигателе.

Как отрегулировать клапанные зазоры на иномарках

Прежде всего, с помощью инструкции по ремонту и обслуживанию вашего авто определяем тип двигателя. Дело в том, что на некоторых иномарках может быть до десяти видов моторов на одной модели автомобиля. Там же указан инструмент, необходимый для регулировки и установки меток ГРМ. Однако, в большинстве случаев достаточно набора гаечных ключей и плоских щупов. Рассмотрим особенности регулировки зазоров на Mitsubishu ASX 1.6 с бензиновым и дизельным двигателем.

Бензиновый двигатель

Для этого следует выполнить следующие действия:

1. Снимаем пластмассовый кожух двигателя (держится на резиновых защёлках).
2. Демонтируем катушки зажигания и клапанную крышку.
3. Выставляем по меткам оба распредвала (здесь же указаны номинальные зазоры впускных и выпускных клапанов).
4. Измеряем с помощью щупов зазоры «Второй и четвёртый цилиндр — впускные клапаны», «Первый и третий цилиндр — выпускные клапаны». Записываем результаты измерения.
5. Проворачиваем коленчатый вал на 360 градусов. Затем совмещаем метки на распредвалах и замеряем зазоры других клапанов.
6. Снимаем оба распредвала, вытаскиваем регулировочные стаканчики и по приведённой формуле высчитываем размер новых стаканчиков.
7. Устанавливаем новые стаканчики и устанавливаем распредвалы в головку блока цилиндров.
8. В указанные места наносим герметик и закручиваем клапанную крышку.

Дизельный двигатель

Иногда Mitsubishu ASX 1.6 может быть укомплектован дизельным двигателем. В этом случае регулировка клапанов осуществляется с помощью болтов в толкателях.

Основные признаки неправильно проведённых работ

Если зазоры клапанов установлены правильно, двигатель будет работать тихо и ровно. При увеличенных промежутках он будет издавать посторонние стуки и шумы, при уменьшенных — будет работать неравномерно. Дальнейшая эксплуатация такого автомобиля невозможна, необходимо выполнить ремонт самостоятельно или обратиться в сервисный центр. В противном случае вы можете лишиться автомобиля.

Беспроблемная эксплуатация вашего автомобиля во многом определяется регулярными операциями по настройке зазоров клапанного механизма. Периодичность этих операций устанавливается производителем, а технология регулировки довольно проста и не требует специальных знаний и умений. Удачи на дорогах!

Высокопрочные типы разного стекла занимают важные ниши практически во всех сферах промышленности и технологических разработок. Презентация новых компьютерных изделий невозможна без представления оригинальных возможностей и эксплуатационных характеристик дисплеев, экранов, сенсорных панелей. Подобные элементы помогают создавать более четкие, красочные графические изображения. Другие разновидности стекольного материала представляют такую продукцию, как пластиковые окна , которые в наше время имеют способность переводиться из летнего режима в зимний.

Два типа регулирования

Стеклопакеты ПВХ являются универсальными изделиями, которые качественно сохраняют тепло. Но оптимальный баланс микроклимата внутри помещения необходим в разное время года, особенно, когда воздух отличается повышенной влажностью. С этой целью для разных систем пластиковых окон были внедрены возможности регулирования изделий по принципу «зима-лето». Подобные новинки, как появление новых геймерских продуктов или «железа» для их прокачки, освещаются специализированными сайтами.

Данные возможности герметичных оконных систем позволяют уменьшить приток воздуха в холодное время года и значительно увеличить его в летний период. Зачастую справиться с подобными работами могут владельцы современных окон ПВХ, что обеспечит экономию средств и времени на вызов специалистов. Основными действиями, из которых складывается сезонная регулировка стеклопластиковой продукции, можно назвать следующие манипуляции:

1. Подготовку к зимнему периоду. Для предотвращения проникновения холодного воздуха и сквозняков необходимо обеспечить наиболее плотный прижим оконных створок. При оттягивании на себя цапфы нужно переместить ее вправо с помощью круговых движений.
2. Подготовку перед теплым временем года. При окончании отопительного сезона нагрузка на уплотнитель ослабляется, для чего эксцентрик максимально оттягивается на себя и перемещается на необходимое расстояние влево.

Сразу же после монтажа стеклопакетов регулировка изделий будет нежелательной, так как максимально уплотненное положение цапфы в зимнее время значительно увеличит нагрузку на уплотняющий материал. Деформация этого элемента будет окончательной и бесповоротной. При этом, создание оптимальной температуры и влажности воздуха позволит потребителю чувствовать себя максимально комфортно в любом помещении, играя в онлайн-игры и создавая виртуальные миры.

Автомобиль С-класса Ford Focus 2 с завода оснащается оптикой высокого уровня. В зависимости от комплектации за внешнее освещение отвечает рефлектор с галогенной лампой или линза с ксеноном и автоматическим омывателем. Регулировка света фар «Форд-Фокуса 2» требуется достаточно редко из-за качественного внутреннего механизма. Но из-за попадания в большую яму на дороге или небольшую аварию возможно смещение линзы или отражающего элемента. В таком случае лучше провести регулировку.

Как определить, что требуется настройка оптики?

На «Форд-Фокусе 2» требуется в случае недостаточного освещения дорожного полотна в темное время суток. Визуальные признаки сбитой настройки в фаре:

В случае появления перечисленных выше проблем нужно проверить, в какое положение поставлена ручка электрического корректора фар в салоне. При необходимости вернуть регулятор в позицию «0» и убедиться, не устранена ли неисправность. Регулировка фар «Форд-Фокуса 2» (рестайлинг и дорестайлинг) может сбиться случайным нажатием на клавишу регулировки пучка фар из салона. Если настройки корректора верны, то потребуется регулировка механизма фары.

На что влияет регулировка? Сложно ли настроить оптику самостоятельно?

Правильная настройка светового пучка главным образом влияет на безопасность. От этого параметра зависит дальность обзора не только в темное время суток, но и в дождь, туман, снег. Неправильная регулировка может привести к серьезным последствиям, например, если водитель не заметит сломавшийся автомобиль на трассе или сильно ослепит встречного автовладельца.

Регулировка фар «Форд-Фокуса 2» не потребует много времени. Но нужна определенная подготовка автомобиля перед проведением работ:

• Фары автомобиля должны быть чистые.
• Следует проверить давление в колесах и накачать до параметров, заявленных на стойке авто или обшивке двери.
• Запастись необходимыми инструментами: рулетка, отвертка, звездочка-torx, мелок или маркер.
• Предварительно найти ровную площадку со зданием или стеной.

После несложных приготовлений можно приступать к настройке. Регулировка фар «Форд-Фокуса 2» по времени займет 15-20 минут.

Как самостоятельно отрегулировать фары?

Для правильной настройки головной оптики нужно выполнить шаги:

• Поставить авто фарами к стене на расстоянии 3 метров.
• Включить ближний свет фар и замерить высоту границы пучка от земли.
• Граница линии света должна быть на 35 миллиметров меньше, чем высота от земли до лампочки автомобиля.
• При замере максимальное значение расстояния центра пучка от обеих фар должно быть равно 1270 миллиметров.
• Для удобства регулировки следует отметить на стене мелком или маркером небольшие линии, на которые должен падать свет.
• Открыть капот. Найти сверху фары регулировочные винты, они сделаны под обычную отвертку или звездочку-torx.
• Винт на боковом краю фары автомобиля отвечает за поворот влево и вправо.
• Винт, расположенный в центре фары, отвечает за наклоны вверх и вниз.
• Настроить с помощью винтов пучок света по заранее отмеченным линиям на стене.

Регулировка фар «Форд-Фокуса 2» не требует много времени и специальных знаний. После проведенных работ следует закрыть капот и проехать по плохо освещенным местам. Убедившись в правильной работе световых приборов, настройку можно считать оконченной.

Регулировать самостоятельно или в сервисе

Регулировка фар «Форд-Фокуса 2» в сервисном центре может обойтись в 1000-2000 рублей. Однако проверка стоит намного дешевле — 200-300 рублей. Чтобы сэкономить, можно самостоятельно провести работы по настройке, а в сервисе дополнительно проверить углы головного света на специальном стенде.

Несмотря на простоту, регулировка света головной оптики — это очень важная и ответственная работа, от которой зависит безопасность не только автовладельца, но и других транспортных средств. Именно поэтому после выполнения самостоятельно настройки все-таки нужно заехать на станцию технического обслуживания и сделать экспресс-проверку.

Двигатели внутреннего сгорания, которые устанавливаются на современных автомобилях, это достаточно сложные механизмы с множеством деталей. Поэтому для нормальной работы на протяжении длительного времени они требуют правильного обслуживания.

К сожалению, многие автомобилисты не уделяют этому должного внимания. Например, они не очень хорошо понимают, для чего нужна регулировка клапанов и часто игнорируют эту процедуру, что приводит к дополнительным поломкам и большим расходам на ремонт. В данной материале мы расскажем о том, что такое регулировка клапанов, каким двигателям она нужна и как она выполняется.

Прежде чем ответить на вопрос, что такое регулировка клапанов, необходимо сначала выяснить, что же представляю собой клапаны двигателей внутреннего сгорания, где они находятся, и выполнение каких функций на них возложено. Конструктивно эти важные детали современных двигателей представляют собой «тарелки» цилиндрической формы с достаточно длинными стержнями. Они устанавливаются в блоке цилиндров, причем в количестве как минимум два на каждый из них. Клапаны в закрытом состоянии прилегают к седлам, которые изготавливаются из стали и запрессовываются в головку блока цилиндров (ГБЦ). Поскольку в процессе функционирования эти детали испытывают значительные механические и тепловые нагрузки, то они изготавливаются из специальных, устойчивых к такого рода воздействиям сталей.

Клапаны являются составными частями газораспределительных механизмов автомобилей (ГРМ), которые нередко называются клапанными. Они подразделяются на впускные и выпускные. Функцией первых является, как нетрудно догадаться по самому названию, впуск горючей смеси в цилиндры, а вторых — выпуск из них отработавших газов. В процессе работы двигателя клапаны расширяются, их стержни удлиняются, соответственно, изменяются размеры зазоров, которые должны быть между их торцами и толкающими кулачками (в двигателях старых конструкций — коромыслами). В процессе эксплуатации ДВС размеры этих отклонений нарастают, и именно тогда, когда они начинают превышать предельно допустимые значения, следует производить регулировку клапанов. Она состоит в том, чтобы привести зазоры в норму.

Если клапаны периодически не регулировать, то это может привести к весьма нерадостным последствиям. В том случае, когда зазор чересчур мал, то неизбежно будет происходить «подгорание». Это означает, что на поверхностях клапанов будет образовываться достаточно плотный слой продуктов сгорания топливной смеси. Из-за него нарушается нормальная работа системы газораспределения, а, следовательно, и двигателя в целом. К тому же этот нагар достаточно трудно поддается удалению.

В тех случаях, когда зазор чрезмерно велик, клапаны открываются не полностью, и поэтому мощность двигателя существенно падает. Кроме того, они начинают «стучать», и этот стук опытные водители слышат, даже находясь в салоне, за рулем своего авто. Само собой разумеется, что увеличенные клапанные зазоры влияют на работу двигателя внутреннего сгорания ничуть не менее негативно, чем чрезмерно малые.

Каким двигателям и когда нужна регулировка клапанов?

Следует заметить, что далеко не всем двигателям внутреннего сгорания требуется периодическая регулировка клапанов. Дело в том, что сейчас во многих современных ДВС, которыми оснащаются легковые автомобили, в системах их газораспределительных механизмов устанавливаются таки называемые гидрокомпенсаторы. Эти устройства самостоятельно, в режиме реального времени регулируют зазоры, и поэтому их величина всегда является оптимальной.

Если в двигателе транспортного средства гидрокомпенсаторов нет, то регулировать клапана необходимо вручную. О том, что пришла пора заняться этим делом, довольно легко узнать по некоторым симптомам. Одним из них является характерное «цокание» клапанов, которое уже было упомянуто выше, а другим — то, что двигатель начинает «троить», в его цилиндрах или существенно падает, или же полностью пропадает компрессия. Как только проявляется хотя бы один из этих симптомов, необходимо проверить размеры промежутков в клапанном механизме.

Делать это нужно также и не дожидаясь «тревожных звоночков», в рамках проведения мероприятий по текущему техническому обслуживанию автомобиля. Периодичность проверки клапанных зазоров указывается в технической документации на каждое транспортное средство, и, как правило, составляет один раз на каждые 25000 – 30000 километров пробега. Ее обычно проводят на станциях технического обслуживания, но, обладая определенными навыками, проверку клапанных зазоров можно осуществить и самостоятельно.

Процедура регулировки клапанов

Производить регулировку клапанов необходимо только на холодном двигателе, причем со строгим соблюдением определенной последовательности действий. В противном случае зазоры будут отрегулированы неправильно со всеми вытекающими из этого последствиями.

Процесс регулировки начинается с того, что поршень цилиндра устанавливается в самую верхнюю точку сжатия. Чтобы привести его в такое положение, необходимо провернуть коленчатый вал или же за пусковую рукоятку, или же за винт крепления шкива привода генератора. Следует заметить, что вращение нужно производить только по часовой стрелке. После того, как поршень установлен, необходимо произвести проверку величины зазора. Делается это с помощью специального щупа.

Если выясняется, что зазор или чрезмерно велик, или слишком мал, то необходимо его изменить. Для этого на соответствующем болте или винте необходимо сначала освободить контргайку, а затем установить зазор до требуемого предела. Он определяется толщиной соответствующего щупа. Как только величина зазора установлена, нужно зафиксировать это положение, затянув контргайку. Делать это нужно аккуратно и осторожно, чтобы не сбить настройку. После этого надо обязательно проверить правильность регулировки клапана с помощью щупа: он должен входить в зазор, однако не свободно, а с некоторым усилием. Если так и есть, то это означает, что регулировка конкретного клапана конкретного цилиндра произведена правильно, и нужно проделать всю описанную выше процедуру для всех оставшихся клапанов и цилиндров.

Следует отметить, что регулировка клапанов двигателей внутреннего сгорания — процедура весьма кропотливая, требует аккуратности, не терпит спешки. Предпочтительнее всего не производить ее самостоятельно, а обратиться на станцию технического обслуживания и доверить эту работу профессионалам, имеющим соответствующий опыт и необходимые навыки.

Видео на тему

До того как в бензиновых двигателях стали применять популярную инжекторную систему впрыска, основным агрегатом для создания топливной смеси был карбюратор. От того, как он настроен и как проведена регулировка карбюратора зависит расход топлива, устойчивая работа мотора на холостых оборотах, долговечность работы всей топливной системы, экологические параметры мотора.

Так как отечественных автомобилей с такой системой топливообразования по нашим дорогам можно встретить еще очень много, то актуальность данных регулировок не снижается. Для иностранных автомобилей алгоритм регулировки будет схожим, ведь принципиальные схемы этих узлов у разных моделей авто достаточно близки.

Карбюратор является частью топливной системы бензинового двигателя. В нем воздух перемешивается с топливом в заданной настройками пропорции и подается в камеры сгорания автомобиля. Там смесь поджигается с помощью автомобильных свечей и, толкает поршни, закрепленные на коленчатом валу. Цикл повторяется, и таким образом энергия взрыва преобразуется во вращательное движение, передаваемое на колеса через трансмиссию.

Правильная настройка карбюратора дает возможность подавать в камеру качественную смесь.

Неверные пропорции приводят к детонациям, которые способствуют быстрому износу элементов топливной системы, неспособности воспламениться, неполному выгоранию бензина во время тактов двигателя, а, соответственно, перерасходу топлива.

Ежедневного контроля, настроек и чистки карбюратор не требует. Чаще всего такой процедуре агрегат подвергается по требованию после использования некачественного топлива или при явных признаках нестабильной работы мотора. Можно проводить профилактическую чистку или мойку после 5-7 тыс. км пробега.

Возможные неполадки

Приступать к диагностике неполадок с карбюратором можно при выявлении очевидных проблем. Чаще всего водитель может заметить топливные подтеки. В этом случае необходимо проконтролировать уровень давления топлива. Сделать это можно либо дома с помощью топливного манометра, либо на станции за 200-300 рублей. В домашних условиях желательно позаботиться о пожарной безопасности, и не разбрызгивать бензин в подкапотном пространстве. Значение должно быть на уровне 0,2 — 0,3 атм. Точный параметр можно узнать в инструкции по эксплуатации. При удовлетворительных показаниях проблема может заключаться в поплавковой камере.

Шаг 1. Снимаем крышку воздухозаборника Шаг 2. Регулируем жиклеры Шаг 3. Настраиваем тяги

Контроль свечей зажигания должен выявить неправильную настройку. Если на них есть нагар с явным запахом бензина, то это говорит о неотрегулированном поплавке или прогоревшем клапане.

Стабильность работы на холостом ходу может снижаться не только из-за работы карбюратора, но и из-за работы троса, соединяющего тяги на карбюраторе с педалью газа. Выявить это просто, достаточно отсоединить трос от тяги и провернуть дроссельную заслонку без него. Если проблем с топливом нет, то причина может быть в передаче усилия от педали.

Предварительная подготовка и чистка карбюратора

Перед тем как отрегулировать карбюратор, необходимо его помыть и почистить. Для этого есть специальные жидкости.

Нельзя применять маслосодержащие жидкости для мойки карбюратора.

Для прочистки жиклеров используют мягкую медную проволоку. Ни в коем случае не применяйте для этой операции стальные иглы, чтобы не повредить отверстие.

Правильная мойка карбюратора

Также нельзя мыть ветошью, которая может оставлять ворс на изделии. В дальнейшем такие остатки способны забиваться в проходные отверстия и создавать проблемы при работе агрегата.

Нагар и грязь хорошо смываются при помощи аэрозольных распылителей, которые продаются в автомагазинах. Для максимального удаления загрязнений необходимо промыть изделие дважды.

Регулировка работоспособности поплавкового механизма

Уровень в поплавковой камере влияет на качество топливной смеси. При его повышении в систему будет подаваться обогащенная смесь, что увеличит расход бензина и добавит токсичности, но не даст прибавления динамичных качеств автомобилю.

Без проверки работоспособности этого узла не получится правильно отрегулировать карбюратор.

В процедуру входят такие операции:

• Контроль положения поплавка по отношению к стенкам и крышке камеры. При этом устраняется возможная деформация кронштейна, фиксирующего поплавок, помогая ему погружаться равномерно. Делается это вручную, устанавливая кронштейн в равновесное состояние относительно корпуса.
• Нужно провести регулировку, когда игольчатый клапан будет закрыт. Крышку ставим вертикально, поплавок отстраняем, а отверткой слегка подгибаем язычок кронштейна. С его помощью перемещается запорная игла. Понадобится установить между поплавком и прокладкой крышки небольшой зазор размером 8±0,5 мм. Если же шарик утоплен, то зазор должен оставаться не более 2 мм.
• Процесс регулировки с открытым клапаном начинается при отведении поплавка. Тогда расстояние между ним и иглой должно составлять 15 мм.

Настройка подачи топливной смеси

Регулировать обогащение или обеднение топливной смеси можно с помощью настройки соответствующих жиклеров, проворачиваю контрольные винты. Если до вас никто не проводил никаких настроек с этими винтами, то на них останется заводская пластиковая напрессовка. Ее задача оставить заводскую настройку на устройстве, хотя она и позволяет на небольшой угол проворачивать винты для подстройки (угол от 50 до 90 градусов).

Часто их просто выламывают в тех ситуациях, когда проворот на разрешенный угол не приносит результат. Перед данным видом регулировки требуется прогреть мотор до рабочих температур.

Для регулировки закручиваем винты количества и качества смеси до упора, но не затягиваем с силой. Далее отвинчиваем каждый из них на пару оборотов назад. Запускаем двигатель и начинаем поочередно снижать качество и количество подаваемого топлива до установления стабильного режима работы мотора. Будет слышно, что двигатель работает ровно без избыточного «надрыва» или вращение происходит спокойно на необедненной смеси.

Правильной частотой вращения для «классики» ВАЗ считается 800-900 об/мин. Она регулируется с помощью винта «количества». Винтом «качества» выставляем уровень концентрации СО в пределах 0,5-1,2%.

Настройка работы карбюраторных тяг

Регулировка тяг начинается со снятия крышки с воздушного фильтра, которая блокирует доступ для работы. С помощью штангенциркуля проверяем табличное заводское значение между наконечниками тяг. Оно должно быть 80 мм. Чтобы отрегулировать длину тяги, ослабляем зажим ее при помощи отвертки. Ключом на 8 ослабляем контргайку и меняем длину, вращая наконечник.

После этого фиксируем все крепежи и закрепляем тягу в своем гнезде. Нажатием педали «газа» выявляем степень открытия дроссельной заслонки. Если она проворачивается не до конца, то необходимо устранить выявленный запас хода. Для этого потребуется уменьшить длину тяги. Достаем ее, и с помощью контргайки уменьшаем габариты. Ставим тягу на свое место и проводим тест с нажатием педали акселератора повторно.

Необходимо также учитывать, что в нормальном состоянии заслонка должна быть закрыта полностью. Увеличивать длину тяги можно с помощью ослабления тросика.

Проверка сетчатого фильтра

Перед этой операцией необходимо накачать в поплавковую камеру топлива. Это даст возможность оценить закрытие запорного клапана. Далее надо отодвинуть крышку на фильтре и демонтировать клапан. Желательно провести его очистку в ванночке с растворителем, а после высушить компрессором.

В некорректной работе мотора, частых провалах и необоснованной потере мощности можно винить плохую подачу топлива. Это также заметно при неадекватной реакции двигателя на нажатие педали газа.

Одновременно можно проверить герметичность запорной иглы. Операция проводится медицинской резиновой грушей. Выдаваемое ею давление сопоставимо с тем уровнем, который выдает топливный насос. При установке крышки карбюратора обратно, поплавок должен быть в верхнем положении. Во время этой операции должно быть слышно сопротивление. Одновременно надо прислушиваться к утечкам воздуха, если они будут, то потребуется менять иглу.

Заключение

Практически все настройки карбюратора можно провести в домашних условиях с минимальным набором инструментов. Во время разборки агрегата необходимо запоминать какие детали, где находились, чтобы вернуть их обратно. Чистить жиклеры нельзя стальными иглами. Быстро просушить карбюратор после промывки можно с помощью сжатого воздуха из компрессора или автомобильного насоса. Продуть жиклеры от загрязнения рекомендуется тем же способом.

За что отвечают клапана в двигателе?

Прогар клапана – естественное последствие неправильного горения топливовоздушной смеси в цилиндре либо нарушения теплового зазора. Давайте рассмотрим, почему может прогореть клапан на дизельном или бензиновом двигателе и уделим внимание проблеме регулировки теплового зазора и детонационного сгорания.

Признаки прогара клапана

В случае прогорания в цилиндре на такте сжатия не развивается достаточное давление, так как часть топливно — воздушной смеси (ТПВС) просачивается через клапан. Поэтому сгорание в таком цилиндре происходит неправильно либо отсутствует полностью, что естественным образом отображается на работе двигателя.

Симптомы прогара клапана:

• неравномерный холостой ход. При этом характер работы будет зависеть от площади отверстия, образовавшегося между фаской клапана и седлом ГБЦ. Это может быть как легкая вибрация и небольшое подергивание при перегазовке, так и троение, при котором один из цилиндров полностью не работает;
• потеря мощности;
• характерное бубонение во впускном тракте. Возникает, если на автомобиле прогорел впускной клапан;
• увеличение расхода топлива;
• трудный запуск.

В автомобилях с функцией самодиагностики на приборной панели загорится сигнальная лампа Check Engine. Считав диагностическим прибором неисправности, вы, скорее всего, увидите ошибки по пропускам зажигания, бедной/богатой смеси. Первый тип ошибки регистрируется вследствие неравномерности вращения коленчатого вала, возникающей при неисправности в каком-либо из цилиндров. Второй связан с неправильным горением в неработающем цилиндре, вследствие чего часть ТПВС летит в выхлопной тракт, сбивая с толку кислородный датчик (лямбда-зонд).

После выявления кода неисправности по конкретному цилиндру можно смело выкручивать свечу для замера компрессии. Если же ошибок нет, придется прибегнуть к более искусным методам диагностики.

Как определить неработающий цилиндр?

Суть простейшей проверки сводится к последовательному отключению цилиндров. Имитируя неисправность, мы наблюдаем за изменениями в работе двигателя. После отключения котла, в котором прогорел клапан, изменения в работе будут минимальные. Какими способами это лучше всего сделать?

1. Снимите со свечи высоковольтный провод. В это время катушка будет переживать повышенные нагрузки, поэтому длительность такого стресс-теста не должна превышать 2-3 секунды. Во избежание риска удара током через растрескавшийся ВВП делать подобную проверку нужно в прорезиненных перчатках либо с помощью плоскогубцев с пластиковыми/резиновыми ручками.
2. Физически отключите фишку форсунки. При наличии специализированного диагностического оборудования сделать это можно программно, подключившись к автомобилю через разъем OBD-II.

Проверка компрессии

Определив неработающий цилиндр, мы должны проверить цилиндр на герметичность. Для этого есть несколько способов:

• измерение компрессии в двигателе. Для этих целей подойдет даже самый дешевый компрессометр с подходящей шкалой измерения. Главное, чтобы в наличии был переходник с подходящей резьбой. Не доверяя точности прибору, ориентируйтесь не столько на показанную цифру, сколько на разницу между цилиндрами. Компрессия при прогаре клапана снижается на 3-6 Атм. в сравнении с соседними горшками;

Во время прокрутки двигателя стартером дроссельная заслонка должна быть полностью открыта, подача топлива во все цилиндры отключена, а аккумулятор полностью заряжен.

• проверка цилиндра на герметичность с помощью тестера. Прибор представляет собой редуктор, через который в цилиндры подается сжатый воздух. Установленный рядом манометр измеряет фактическое давление после редуктора, переводя потерю воздуха в процентную оценку негерметичности;
• измерение относительной компрессии. Своими руками такой тест не провести, но у автодиагноста с осциллографом проверка займет не более 15 минут. Измерить относительную компрессию можно по току стартера либо с помощью скрипта CSS Андрея Шульгина.

Прогорел клапан или проблемы с поршневой?

Прогоревший клапан – далеко не единственная причина снижения компрессии в цилиндре. Поэтому следующие шаги помогут нам понять, прогорел клапан либо это проблемы с поршневой системой.

Самый примитивный тест – залить в «подсевший» цилиндр несколько кубиков моторного масла, после чего повторить замер. Если компрессия возросла, значит, причина не в прогоревшем клапане, а в цилиндро — поршневой группе (ЦПГ).

Вытащите щуп и посмотрите на количество газов, вырывающееся из отверстия. Если двигатель сильно сапунит, причина в поршневой. Если же система вентиляции картерных газов справляется со своей задачей, прогорело седло клапана или же сам клапан. В более продвинутом варианте диагностики специальным прибором измеряется объем картерных газов.

Чтобы определить прогар клапана, а не поршня, осмотрите цилиндр с помощью эндоскопа. Заглянув внутрь двигателя, вы увидите прогоревший клапан. Если поршень остановился вверху и нет возможности развернуть камеру, чтобы посмотреть вверх, слегка покрутите мотор стартером либо ключом за шкив коленчатого вала.

Почему выпускные клапаны горят чаще?

На бензиновых двигателях с впрыском в коллектор впускные клапаны омываются бензином и воздухом, что значительно снижает их температуру. Поэтому чаще всего прогорают именно выпускные клапаны. Проблемы с впускными случаются из-за неправильной регулировки зазора, вследствие чего тарелка неплотно прижимается к седлу. Из-за этого ухудшается теплоотвод, что и становится причиной неисправности.

Процесс горения смеси исправного двигателя

Чтобы лучше понять причины прогара клапанов, необходимо знать основы процессов газообмена в двигателе и их последовательность.

1. Такт впуска. Впускные клапаны открыты, поршень движется вниз, создавая зону разряжения. Со впускного тракта в этот момент всасывается смесь топлива с воздухом (бензиновые моторы с распределительным впрыском во впуск или с моноинжектором) либо чистый воздушный заряд (ДВС цикла Дизеля и бензиновые моторы с прямым впрыском).
2. Такт сжатия. Поршень начинает движение вверх, впускные и выпускные клапана закрываются. Смесь сжимается, температура в камере сгорания повышается.
3. Рабочий такт. За несколько градусов до высшей мертвой точки (ВМТ) цилиндра смесь поджигается искрой (бензиновые ДВС) либо самовоспламеняется от контакта с разогретым воздухом (дизельные). Под действием силы расширяющихся газов поршень устремляется вниз. Возвратно-поступательное движение поршня через шатунно-кривошипный механизм передается во вращательное движение коленчатого вала.
4. Такт выпуска. Выпускные клапаны открываются. Движущийся к ВМТ поршень выталкивает отработавшие газы в выпускной тракт.

Фазы перекрытия клапанов и инерционное наполнение упущены намерено, так как существенно не влияют на рассмотрение вопроса прогара клапанов.

1. Детонация

Детонация – процесс неправильного горения ТПВС, при котором возникает ударная волна, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью. Детонационное сгорание – одна из главных причин прогара поршней и клапанов.

Причины детонации:

• несоответствие октанового числа бензина и степени сжатия. Скорость горения низкооктанового топлива выше, а температура самовоспламенения ниже. Поэтому смесь детонирует еще до момента подачи искры;
• низкокачественный бензин. В попытках повысить октановое число бензина с помощью присадок недобросовестные АЗС иногда путают пропорции. При этом возможна ситуация, когда заявленное октановое число как ниже, так и выше фактического. Во втором случае присадки замедляют скорость горения смеси, из-за чего повышается термохимическая нагрузка на выпускные клапаны;
• слишком низкое калильное число свечей зажигания. Смесь самовоспламеняется от раскаленных частей свечи;
• бедная смесь. Из-за переизбытка окислителя (кислорода) в конце такта сжатия вблизи раскаленных участков камеры сгорания начинаются предпламенные реакции, перерастающие в детонационное сгорание. Причина бедной смеси может быть в подсосе воздуха, забитых форсунках, нехватке давления топлива.

2. Нарушение теплового зазора

Если тепловой зазор в клапанном приводе слишком мал, клапан неплотно прилегает к седлу, из-за чего нарушается отвод тепла. Из-за постоянного перегрева в головке клапана появляются трещины, а наиболее теплонагруженные частицы и вовсе откалываются.

Неправильная регулировка выпускных клапанов также может стать одной из причин детонации, так как при высокой температуре появляется риск предпламенных реакций.

3. Влияние позднего и раннего зажигания

При несвоевременном начале горения ТПВС клапана переживают повышенные термохимические нагрузки. Так, при раннем зажигании смесь поджигается раньше расчетного времени приближения поршня к ВМТ. Поэтому пик давления в цилиндре нарастает ранее идеальных 10-15º после ВМТ. Поршень, клапаны и стенки камеры сгорания при этом переживают чрезмерные термические и ударные нагрузки.

Слишком позднее зажигание приводит к тому, что смесь еще активно догорает, когда выпускные клапаны начинают открываться. Опять-таки повышенные термические нагрузки приводят к прогару выпускных клапанов.

Прогар клапана на дизельном моторе

Признаки прогара клапана на дизеле схожи с бензиновым двигателем. Но среди причин лидирует неисправность форсунок. Из-за переливающих форсунок повышается температура в камере сгорания, увеличивается время горения смеси.

Понятие детонации в дизельном двигателе отсутствует. Но при раннем впрыске возникает не менее опасное жесткое сгорание, когда давление в камере сгорания развивается раньше расчетного. Стенки камеры сгорания в такие моменты переживают повышенные ударные и тепловые нагрузки.

Что такое клапан двигателя

Это деталь двигателя и одновременно крайнее звено газораспределительного механизма. Клапанная группа включает в себя: пружину, направляющую втулку, седло, механизм крепления пружины. Все эти детали работают в тяжёлых механических и тепловых условиях, испытывая колоссальные нагрузки.

Сопряжение седло-клапан, подвергается наибольшему воздействию высоких температур и ударных нагрузок. Кроме того, детали постоянно испытывают недостаток в смазке по причине высоких скоростей работы. Это вызывает их интенсивный износ.

Требования, предъявляемые к группе:

• Герметичность работы клапана в сопряжении с седлом;
• Высокий коэффициент обтекаемости, при входе и выходе рабочей смеси из камеры сгорания;
• Небольшой вес деталей группы;
• Детали должны быть высокопрочными и одновременно жёсткими;
• Стойкость к высоким температурам;
• Эффективная теплоотдача клапанов;
• Высокое сопротивление механическим и ударным нагрузкам;
• Противодействие коррозии.

Назначение и особенности устройства

Назначение клапана, открывать и закрывать отверстия в головке блока цилиндров для выпуска отработанных газов либо впуска новой рабочей смеси. К основным элементам детали относятся головка и стержень. Переход от стержня к головке служит для плавного отвода газов, чем он плавней, тем лучше будет наполнение, либо очистка камеры сгорания.

Отработанные газы, выходя из камеры сгорания, создают сильное избыточное давление, а чем меньше площадь тарелки клапана, тем меньшие нагрузки он испытывает, вот почему выпускной клапан двигателя делается меньшего диаметра, а требования к нему выше. Так, при работе, головка выпускного клапана нагревается до 800-900.°С на бензиновых двигателях и до 500-700°С на дизельных моторах, впускной, нагревается до 300°С.

Именно по этим причинам при изготовлении выпускных клапанов нужны сплавы и материалы, обладающие повышенной жаропрочностью и содержащие большое количество легирующих присадок. Клапана делают из 2-х частей: головку из жаростойкого материала, стержень из углеродистой стали. Для изготовления клапана ДВС эти заготовки сваривают и шлифуют.

Выпускные клапана, в месте контакта с цилиндром, покрывают твёрдым сплавом. Толщина сплава порядка 1,5-2,5 мм. Такое покрытие позволяет избежать коррозии.

По причине меньших нагрузок при изготовлении впускных клапанов используют хромистые или хромоникелевые стали со средним содержанием углерода. При вводе рабочей жидкости в камеру сгорания, топливо отводит часть температуры от клапана и его составляющих, из-за чего температурные перепады у него ниже.

На эффективность работы клапана большое влияние оказывает его форма. Чем более она обтекаемая, тем выше скорость входящего или выходящего заряда смеси. Чаще всего головку клапана делают плоской, для облегчения изготовления детали, удешевления её производства и сохранения жёсткости.

Однако, в двигателях, испытывающих повышенные нагрузки, например, форсированных, в связи со спецификой самого двигателя применяют впускные клапана с вогнутыми головками. Такое устройство уменьшает массу детали и инерционную силу, возникающую при работе.

Стыковка клапана с седлом осуществляется по тонкому ободку на поверхности головки цилиндров — фаске. Стандартный угол наклона фаски впускных клапанов составляет 45°, у выпускных 45° или 30°. При изготовлении головок цилиндра фаски шлифуют, а затем, при установке клапана, каждый притирают к седлу. Ширина ободка должна быть не менее 0,8мм.

Ободок не должен прерываться по всему периметру окружности тарелки клапана. Сочленение между клапаном и седлом нужно уплотнить наверняка, вот зачем угол фаски клапана, по наружной стороне фаски, делают меньше угла седла на 0,5-1°.

В некоторых двигателях, для большей сохранности изделия, применяют устройство принудительного вращения клапана. В процессе работы на фасках откладывается нагар, нарушается уплотнение, появляются механические повреждения, это резко снижает эффективность работы мотора. Проворачиваясь, клапан ДВС распределяет нагрузку равномерно по всей поверхности фаски и принудительно очищает ее.

После фаски головки, у клапана имеется специальный поясок, в виде цилиндра. Эта конструктивная особенность позволяет уберечь его от перегрева и обгорания, а так же делает головку более жёсткой. Кроме того, при притирке, диаметр клапана остаётся прежним.

Пружинное стопорное кольцо предотвращает падение клапана в камеру сгорания двигателя, в случае, если элементы крепления хвостовика поломаются.

При соприкосновении с кулачком распределительного вала, или коромыслом, торцы клапана подвергаются большим нагрузкам. Поэтому для предания им жёсткости и износостойкости, их закаливают, или надевают на них специальные колпачки из высокопрочных сплавов.

Впускные клапана снабжают специальными резиновыми маслосъёмными колпачками, для предотвращения попадания через зазор масла в камеру сгорания в период такта впуска.

Выпускные клапана, работая в экстремальных температурных режимах, могут заклинить в отверстии направляющей втулки. Что бы этого не произошло, их стержни делают меньшего диаметра вблизи головки, по сравнению с поверхностью на остальной длине.

Сухарики, удерживающие клапанные пружины, держатся за сам клапан при помощи крепления, обеспеченного выточками.

Диаметр стержня выпускных клапанов больше диаметра стержня впускных, головка клапана — меньше. Такой конструктивный приём позволяет отвести от клапана больше тепла и понизить его температуру. Однако этот приём увеличивает сопротивление потока газов, делая очистку камеры сгорания менее эффективной. При расчётах, этот параметр сложно узнать, поэтому им пренебрегают, считая давление при выпуске большим, чем давление при впуске, что компенсирует недостаток с лихвой.

Для увеличения эффекта охлаждения выпускного клапана внутри его делают пустотелым. Пустое пространство заполняют металлом с низкой температурой плавления, обычно жидким натрием. Нагреваясь от головки клапана, пары жидкого натрия поднимаются в верхнюю, боле холодную часть, забирая большую часть тепла с собой. Там они соприкасаются с менее нагретой частью стержня и отдают тепло ей.

Пружины клапана

Пружина работает в условиях больших нагрузок. Основная её задача заключается в создании надёжной и плотной стыковки клапана и седла. Испытывая нагрузки, пружина может сломаться, зачастую это происходит по причине вхождения её в резонанс. С целью предотвращения этого явления, витки пружины делают с переменным шагом.

Так же можно изготовить коническую или двойную пружину. Двойные пружины обладают дополнительным плюсом, так как наличие двух деталей повышает надёжность механизма и уменьшает общий размер пружин.

Дабы исключить возможность резонанса в двойной пружине, направление витков внутренней и внешней пружин делают разными. Так же это позволяет удержать обломки детали, в случае поломки пружины, осколки задержатся между витками.

Пружины для клапанов изготавливают из проволоки, материал которой — сталь. После придания формы, изделие закаляют и подвергают отпуску. Для повышения прочности, обдувают воздухом с добавлением абразивного материала.

Что бы избежать коррозии, пружины обрабатывают оксидом цинка или кадмия. Концы пружин шлифуют и придают им плоскую форму. Это делается для более эффективной фиксации торцов пружин со специальными неподвижными тарелками в блоке цилиндров. Тарелки изготавливают из стали с низким содержанием углерода, верхнюю тарелку фиксируют на клапане при помощи сухарика.

Втулки клапанов и их направляющие

Отвод тепла от стержня клапана и его перемещение в возвратно поступательной плоскости обеспечивают направляющие втулки. В процессе работы сами втулки подвергаются воздействию высоких температур, омываясь горячими отработанными газами. При возвратно поступательном движении клапана между ним и поверхностью втулки возникает трение. Если смазки поступает не достаточно, то трение идёт практически на сухую.

Именно по этой причине к материалу втулок применяют ряд требований, таких, как: стойкость к износу, высоким температурам, трению. Некоторые составы чугуна, алюминиевая бронза, керамика обладают всеми свойствами, необходимыми для создания детали, удовлетворяющей таким требованиям.

Для впускных клапанов, в связи с разницей в температуре нагрева, зазоры между направляющей втулкой и стержнем делаются меньше. Нижнюю часть втулки делают под конус для предотвращения заклинивания клапана.

Выточки под клапана (седла)

Долговечность и правильная работа двигателя внутреннего сгорания напрямую зависят от качества изготовления выточки под клапана. При неправильной стыковке клапана и седла не будет обеспечиваться должная герметичность камеры сгорания, и скорый выход мотора из строя неизбежен. Седла изготавливают непосредственно в головке цилиндра, в данном случае речь идёт о чугунных головках. Либо делают их вставными, из стали, например, в алюминиевых головках.

Вставные седла удерживаются в головке путём запрессовки, или развальцовки.

Количество клапанов в двигателе

Когда речь заходит о клапанах, многие задаются вопросом: «сколько клапанов в двигателе должно быть?» Однозначного ответа нет, определить чёткое количество можно только изучив конструктивные особенности мотора. Учитывая, что в четырёхтактной силовой установке клапан осуществляет такты впуска и выпуска, значит минимальное количество на один цилиндр — два, один впускной и один выпускной.

Современные силовые установки наиболее часто используют конструкцию с четырьмя клапанами (двух впускных и двух выпускных) на каждый цилиндр. При открытии клапана в образовавшееся отверстие происходит заброс топливной смеси, или выход отработанных газов. Чем больше отверстие, тем эффективней будет наполнение или очистка. Соответственно коэффициент полезного действия мотора так же увеличится.

Увеличить отверстие за счёт увеличения тарелки клапана нельзя, поскольку её размер ограничен размером камеры сгорания. Поэтому для улучшения качества смесеобразования устанавливают большее количество клапанов на один цилиндр.

Встречаются схемы, в которых применяются два, три, и даже пять клапанов на цилиндр. Учитывая, что процесс наполнения более важен для работы двигателя, количество впускных клапанов в нечётных схемах всегда больше.

Для чего нужно делать регулировку клапанов в двигателе

Автомобиль в ходе эксплуатации испытывает большие нагрузки на самые разные узлы, поэтому периодически требуется их обслуживание – регулировка или ремонт, иногда и замена. Двигатель – сердце любой машины, постоянно работает в экстремальных условиях, и каждая деталь в нём должны быть отрегулирована с большой точностью, иначе возникнут серьёзные неполадки.

Клапана двигателя – один из его важнейших элементов, непосредственно находящиеся в камерах сгорания. Их положение и движение должно быть настроено с большой точностью – буквально до микрон. Но и они со временем изнашиваются, а работа двигателя нарушается, поэтому через определенное время регулировку надо повторять.

Для чего нужно регулировать клапана

В каждом цилиндре двигателя есть впускные и выпускные клапана. Первые открывают доступ воздушно-топливной смеси в бензиновых двигателях, или воздуха в дизельных, после чего возвращаются в исходное положение и надёжно герметизируют камеру сгорания. Вторые открываются, чтобы выпустить отработанные газы – в момент впрыска они также плотно прилегают к «седлу» головки блока.

Выпускной клапан двигателя

Своевременное открытие клапана осуществляется распределительным валом, который толкает шток в нужный момент, выдвигая его из «седла». Назад он возвращается пружиной. Между штоком и собственно кулачком распредвала находится толкатель. И регулируется именно зазор между этим толкателем и кулачком.

Что даёт своевременная регулировка клапанов? Обеспечивается нормальная работа двигателя в горячем состоянии, когда металл расширяется. Зазоры влияют на работу клапанов – они должны обеспечивать плотное их прилегание при горячем двигателе. Они так и называются – тепловые зазоры, и составляют десятые доли миллиметра.

Регулировка клапанов нужна для того, чтобы двигатель обеспечивал положенную мощность и служил долго.

С какой периодичностью производится регулировка

Конечно, регулировка клапанов делается, когда накопился определенный пробег, но для разных автомобилей он тоже разный. Эту информацию можно узнать в инструкции. Но опытные автолюбители советуют заезжать на СТО после каждых 20-45 тысячах километров для отечественных авто, и 60-100 тысяч для иномарок.

Но если вы знаете, как влияет зазор клапанов на работу двигателя, то сможете и самостоятельно вовремя определить неполадки. Если при открытом капоте двигатель издаёт шум, как будто там швейная машинка, то надо срочно отправляться на СТО. Второй признак – падение мощности – машина «не тянет», как раньше. В такой ситуации не надо ждать, пока машина отъездит положенный пробег, нужно принимать меры как можно быстрее.

Сама работа по регулировке стоит очень недорого и занимает около часа – надо ждать, пока остынет двигатель.

На некоторых автомобилях регулировка вообще не производится – если используются специальные гидрокомпенсаторы. Они сами обеспечивают оптимальные режимы, и может понадобиться только их замена, но это бывает редко. Гидрокомпенсаторы можно установить на большинство автомобилей, и навсегда забыть о такой регулировке.

Как будут работать клапана при неправильно выставленном зазоре

Двигатель работает в жёстком температурном режиме, от высокой температуры металл расширяется. Поэтому, если толкатель плотно прижимается к кулачку распредвала, происходит следующее:

1. При нагреве впускной клапан не сможет герметично прилегать на своё место, и часть воспламенившейся смеси будет выброшена через эту щель.
2. Из-за неплотного прилегания широкой части клапана к блоку нарушается его охлаждение, и он быстрее разрушается. Особенно это касается выпускных клапанов, работающих в более жестких температурных условиях. Впускные охлаждаются поступающей смесью.
3. Нарушается компрессия, мощность заметно падает, износ деталей сильно ускоряется.

То же самое произойдет, если неплотно закрываются выпускные клапана.

Уменьшится зазор может из-за износа фаски на широкой части клапана – «тарелке», да и его «седло» также изнашивается из-за постоянных ударов и высокой температуры. Поэтому «тарелка» постепенно утопает в «седле» немного глубже, а толкатель приближается к кулачку. Конечно, эти величины очень малы – микроны, но всё-таки постепенно начинают сказываться на работе двигателя.

Случается и обратная ситуация, когда зазор слишком велик. Например, неизбежно происходит износ кулачков распредвала и поверхности толкателя. Зазор между ними увеличивается. В итоге нарушается работа двигателя – впускные клапана открываются чуть позже, и смесь не успевает попасть в камеру сгорания в достаточном количестве. От этого мощность двигателя падает, и работает он с шумом – из-за стука распредвала по толкателям. Ситуация усугубляется и более поздним открытием выпускных клапанов, отчего отработанные газы удаляются из цилиндра не полностью.

В любом случае, как только двигатель стал хуже «тянуть», тем более еще и работать с большим шумом, пора отправляться на СТО. Иначе однажды поездка закончится вызовом эвакуатора, а затем заменой некоторых узлов двигателя. Так экономия нескольких сотен рублей и часа времени приводит к длительному и дорогостоящему ремонту.

Клапан ДВС

Большое разнообразие материалов из которых изготавливают клапаны двс может поставить перед сложным выбором. В этой статье пойдет речь о технологиях производства клапана в каких случаях использовать те или иные клапаны, их достоинства и недостатки, облегчение и проточка «тюльпана», а также поговорим о защищающих покрытиях и методах их нанесения. Эта информация предоставлена, чтобы помочь Вам сделать обоснованное решение при модернизации клапанного механизма.

1.Технологии производства клапанов

При изготовлении выпускных клапанов особое внимание уделяется методам изготовления и материалам способным длительно выдерживать высокую температуру и при этом сохранять прочность. К впускным требования не столь жесткие так как они имеют дополнительное охлаждение свежей топливовоздушной смесью. Необходимым свойствам соответствуют многие сплавы при соблюдении определенных технологиях, но всегда приходится чем-то жертвовать к тому же вес детали получается большим. Проводится много исследований и выявление новых материалов не стоит на месте. Множество запатентованных технологий еще не нашли своего применения на практике.

Все то множество технологий и их недостатки я описывать подробно не буду, поверхностно пройдемся по основным. Как делается тарелка клапана:

Торцевая раскатка- раскалённый стержень клапана выступает из матрицы и вращающийся под углом к оси матрицы пауссон раскатывает по кругу стержень, который постепенно подается в матрицу до придания необходимой формы. Создается направленная микроструктура метала, параллельная профилю тарелки клапана, что увеличивает прочность.

1-торец заготовки. 2-матрица. 3-паусон. 4-готовая тарелка клапана. 5-стержень.

В следующем методе заготовку подают в матрицу и похожим образом раскатывают тарелку клапана, при этом еще выдавливается ножка в отверстие что тоже дает направленную микроструктуру, подобную волокнам древесины. Существует еще несколько методов имеющих сходство с описанным.

Клапан изготавливают из стали марок: 40Х9С2, 40XH, 40Х10С2М, 20ХН4ФА, 55Х20Г9АН4, 45Х14Н-14В2М, титановых сплавов ПТ-3В, ВТ3, ВТ-14, ВТ6, с намного низкой температурной стойкостью (только впускные клапаны) ВТ18У и ВТ25У и других сплавов.

Клапаны из сплавов на основе интерметаллида TiAl имеют сравнимо низкую плотность металла, соответственно и меньший вес с большей твердостью и жаропрочностью даже в сравнении с привычными сплавами на основе титана. Но возникают трудности при изготовлении по привычным технологиям, позволяющим добавить прочность, из-за низкой пластичности.

В таком случае изготавливают методом литья, но в этом случае, в структуре металла образуется пористость, которая удаляется только высокотемпературным газоизостатированием, очень дорогая процедура, составляющая себестоимость клапана.

Широко применяется комбинированная система, когда стержень выполняется из низколегированных сплавов с большей твердостью, а тарелка из жаропрочных. Готовые детали в последствии свариваются различными методами или напрессовываются, конструкция считается не очень надежной.

Другой вариант изготовления, стержень и торец клапана изготавливаются из одного сплава, в последствии деформационной и термо обработки создаются разные микроструктуры метала, в головке обеспечиваются высокая твердость и сопротивление ползучести в тарелке высокая термостойкость. Опять же технологии изготовления очень дорогостоящие. Не стану описывать остальные методы, имеющие по 3-4 переходных зоны по микроструктуре и технологию отжига, все они принципиально схожи с выше описанным.

Горячая штамповка в торец- раскалённый стержень просто вдавливается в матрицу в которой метал распределяется как попало с нарушением микроструктуры, самый простой и бюджетный способ, не имеющий необходимой прочности.

2. Виды клапанов

Широко распространены всего два вида тарельчатых клапанов «Тюльпан» и «Т-образный».

Стоит разобраться в недостатках и преимуществах чтобы сделать свой выбор. И так самый распространенный это тюльпан, имеет большой запас прочности обтекаемую форму, часто большой вес.

Т- образный предназначен в большей степени для тюнингованного мотора работящего преимущественно на высоких оборотах. Имеет минимальный радиус перехода от ножки к тарелке, небольшой вес в следствии чего уменьшается нагрузка на газораспределительный механизм продлевая срок службы, сдвигает порог зависания клапана что позволяет использовать стандартные клапанные пружины, не прибегая к усиленным, отбирающих свою долю мощности, меньший износ направляющих втулок, лучшая продувка. О надежности поговорим чуть ниже.

3. Облегчение клапана типа «Тюльпан»

Из экономических соображений многие стремятся самостоятельно облегчить клапаны, покупка новых Т- образных выливается в кругленькую сумму, обычно это клапаны на основе титана, имеющие небольшой вес минимальную металлоёмкость и лучшие характеристики прочности и жаростойкости, однако в виду трудоемкого производства таких деталей себестоимость очень высока.

Выше я уже говорил, что Тюльпан изначально имеет большой запас прочности и есть возможность его облегчить ценой надежности, неоправданного риска попасть на очередную капиталку. Мало кого этот факт останавливает и начинаются поиски тех кто уже опробовал и сделать именно также, соблюдая размеры оппонента. В сети по этой теме можно найти много положительного опыта, реже попадаются печальный исход доработки.

А теперь давайте разберемся почему это происходит. В начале я описывал технологии производства клапанов и материалов. Если вы читали внимательно, то уже поняли, что большое значение имеет технология производства и созданная микроструктура в металле пусть хоть в результате термообработки или метода штамповки. Во время облегчения клапана механически удалятся часть металла в поверхностных слоях которого была заключена основная прочность всей детали.

Термонагруженность тарелки возрастает вследствие чего материал клапана не способен выдерживать нагрузку и поддается деформации. Некоторые производители наносят специальные покрытия расширяющие свойства, в конце темы опишу подробнее. Из этого можно сделать вывод, вероятность обрыва тарелки 50/50, ведь вам не известна технология и материалы и действовать вы будете по опыту других или на глазок.

Добавим вероятность заводского брака и возможную детонацию, и получите такой результат.

Однако не всегда так случается и судя по опыту немногих, облегченные клапаны ходят по 100тыс и продолжают исправно работать. Если вы все же решились на облегчение, задумайтесь об охлаждении тарелки, в этом поможет замена седел клапанов на бронзовые. Именно через седла отводится большая часть температуры. Об этом я уже писал в теме Седло клапана.

Не допускайте острых краев и тонких кромок на тарелке, эти места будут чрезвычайно перегреты повысится вероятность детонации и приведет к прогару и разрушению клапана. Совершенно нет необходимости в фасках, сделайте плавный переход и скруглите кромку тарелки. Не забудьте притереть клапан к седлу, желательно не алмазными пастами.

Рассмотрите варианты облегчения остальных подвижных частей- пружинные тарелки, коромысла или толкатели.

Предпочтение стоит отдавать конечно заводским Т- образным клапанам, не оставляя без внимания бренд, их надежность не заставит вас сомневаться. Не думайте опробовать производство из Китая даже если это титан.

4. Защищающие покрытия, методы нанесения

Распространение получили три метода нанесения покрытия на металлы плазменно-порошковая наплавка, лазерное легирование, наплавка токами высокой частоты. Нанесенное покрытие совершенно другого металла на выпускной клапан расширяет защитные свойства детали, возможность противостоять агрессивной среде. Это позволяет выполнять клапан из более подходящих материалов по термостойкости и прочности, не прибегая к поиску золотой середины. Таким получаем прочный и легкий клапан, не способный противостоять окислению и износу, но применение тонкого слоя специального покрытия решит эту проблему.

Выхлопные газы высокой температуры наносят большой вред клапану, возникает газовая коррозия парами воды, окисление кислородом, оксидом углерода, оксидом серы, которые образуются в результате горения. Механическое воздействие расклепывает рабочую фаску увеличивается ее размер, нарушается герметичность, что приводит к прорыву раскалённых газов в щель и большему прогару.

Далее расскажу о методах нанесения покрытия, ознакомимся с каждым из них подробнее.

Плазменно-порошковая наплавка-

наиболее универсальный метод, подается гранулированный металлический порошок вместе с газом в плазмотрон. Такой метод позволяет наносить качественное покрытие толщеной 0.5-5.0мм, растворимость металла детали в наплавленном слое всего 5%, возможное отклонение от номинала толщены- 0.5мм, минимальная окисляемость наплавляемого слоя за счет подаваемого в плазмотрон газа, минимальная зона термического влияния.

Лазерное легирование-

на деталь воздействует луч лазера разогревая поверхность чуть больше температуры плавления основы. Температура регулируется мощностью лазера и диаметром луча. В результате происходит активное перемешивание легирующего металла размещенного на поверхности основы с металлом детали на глубину примерно 1-2 мм. Такой метод позволяет наносить покрытия стеллита, вольфрамохромокобальтового сплава. Растворимость основного металла в покрытии 5-10%.

Наплавка токами высокой частоты-

На тарелку клапана устанавливается кольцо из наплавляемого металла, между клапаном и кольцом находится порошковый флюс или газовая среда (аргон, азот) под действие тока высокой частоты разогревается кольцо и подогревается тарелка клапана до температуры диффузии металлов, место нанесения покрытия охлаждается водой с другой стороны клапана, таким образом происходит намораживание наплавляемого слоя, при этом клапан вращается для обеспечения равномерности нагрева. Таким образом наносят самофлюсующиеся сплавы ЭП616, ЭП616А, ЭП616Б, ЭП616В значительно дешевле кобальтовых стеллитов и имеют достаточную твердость и стойкость к коррозии. Растворимость основного металла в слое покрытия 20-30%.

Тарелка титанового клапана с покрытием нитрид хрома (CrN)

Пример с покрытием из нитрида титана, обеспечивает высокую твердость.

Противостоит отложению нагара и окислению.

Признаки и причины прогара клапана двигателя

Одна из причин троения двигателя — прогорание клапана. Эта неисправность возникает как на старых автомобилях, так и на новых. В этой статье мы рассмотрим, из-за чего это происходит, какие последствия вас ожидают и как определить, что троение двигателя связано с прогаром клапана.

Признаки прогорания клапанов

Один из основных признаков прогорания клапана — это троение мотора, что свидетельствует и о других не связанных с клапанами проблемах, устранение которых дешевле и проще в ремонте. Кроме троения мотора, снижается мощность двигателя, повышается расход топлива.

Главным показателем наличия неисправности в двигателе является его троение на всех режимах работы (например, при неисправной свече зажигания троение прогретого двигателя и работающего на повышенных оборотах может быть не заметным).

Причины прогорания

Клапаны прогорают по разным причинам, среди которых отметить:

• заводской брак или некачественные запчасти;
• неправильная регулировка клапанов или неисправность гидрокомпенсаторов;
• износ клапанов (стержень клапана или направляющая втулка);
• раннее или позднее зажигание;
• обедненная смесь.

От покупки бракованных и некачественных запчастей никто не застрахован, поэтому запчасти покупайте у проверенных продавцов, которые дорожат своей репутацией.
В случае неправильной регулировки клапанов (сильно зажаты), работа двигателя будет заметна по характерному «тракторному» звуку. При этом из-за несоблюдения теплового зазора клапан перегревается, что неизменно приведет к его прогару.

При неправильно выставленном зажигании сгорание горючей смеси происходит при открытом клапане и ведет к его неисправности. Обедненная смесь опасна тем, что температура сгорания горючей смеси повышается, что ведет к перегреву и прогару.

Последствия

В лучшем случае прогорание клапанов приводит к повышенному расходу топлива и снижению мощности автомобиля. Однако это быстро может перейти к более сложным проблемам:

• повреждение головки блока, цилиндра, поршня осколками прогоревшего клапана;
• пробой блока цилиндров крупными обломками;
• прогорание седла клапана, что ведет к необходимости замены головки блока цилиндров.

Кроме того, огонь от воспламенившейся горючей смеси при непрогоревшем клапане может поступать как во впускной коллектор, так и в систему выпуска отработавших газов, сокращая срок их службы.

Как определить

Неисправность клапанов можно определить несколькими методами:

1. Диагностика методом разборки двигателя.
   Этот способ надежный и точный, но для этого необходимо разобрать двигатель — демонтировать головку блока цилиндров. В связи с тем, что этот процесс трудоемкий, занимает много времени и требует определенных навыков и инструментов, к нему стоит переходить в том случае, если исключены все остальные причины троения двигателя.
2. Диагностика при помощи специальных инструментов.
   Данный метод наиболее предпочтительный, т.к. с помощью него можно быстро и с большей доли вероятностью установить причину троения без разборки мотора, однако для этого потребуется специальное устройство – компрессометр. Снижение компрессии в цилиндре приводит к потере мощности и говорит о том, что двигатель автомобиля требует разборки и ремонта.
3. Троение мотора и пониженная компрессия 3 и 4 цилиндра возникают в результате неисправности вакуумного усилителя тормозов.
   Низкая компрессия говорит о неисправности клапанов и о проблемах цилиндропоршневой группы – неисправностях поршневых колец, износ цилиндра и поршня. Чтобы исключить проблемы с ЦПГ, нужно в неработающий цилиндр налить масло и прокрутить мотор. Если при этом компрессия вырастет, то проблема в изношенности ЦПГ, в ином случае прогорели клапаны.
4. Диагностика без применения специальных инструментов.
   Неисправность клапанов можно определить с большой вероятностью и без инструмента, следуя определенным этапам, которые рассмотрим в нижеприведенной инструкции.

Инструкция

Как определить прогорания клапана без специальных инструментов?
В данной инструкции рассмотрим, как определить прогорание, не прибегая к специальным инструментам и разборке двигателя (при условии, что система зажигания и питания отрегулированы в соответствии с требованиями и не являются причиной троения).

1. Определяем неисправный цилиндр.
   Для этого мотор должен быть заведенным и соблюдена техника безопасности. Поочередно отсоединяем высоковольтные провода от трамблера либо от свечей зажигания и слушаем двигатель. Если звук работающего мотора изменился и троение стало заметным, значит данный цилиндр исправен. Когда вы отсоедините неисправный цилиндр, то мотор будет работать так же, как и до отключения.
2. Определяем исправность высоковольтных проводов.
   Исправность проводов определяем так же, как и исправность свечей – методом перестановки с исправного на неисправный цилиндр. В темном помещении при неисправности проводов можно наблюдать искрение.
3. Проверка трамблера и катушки зажигания.
   Чтобы проверить исправность трамблера, конденсатора и катушки зажигания, выверните свечу, подключите к высоковольтному проводу и прокрутите мотор стартером. При этом электрод свечи расположен от массы автомобиля на расстоянии 1-2 см. Если в результате возникнет яркая и синяя искра, это говорит об их исправности.
4. Проверка вакуумного усилителя тормозов.
   Неисправный усилитель тормозов влияет на снижение компрессии в 3 и 4 цилиндрах. Для диагностики его исправности отсоедините шланг, идущий от вауумника к мотору, и закупорьте его. Если двигатель работает ровно, то усилитель тормозов замените. Если элементы систем электрооборудования и тормозов оказались исправны, то вам придется разбирать двигатель и ремонтировать его.
5. Неисправность цилиндропоршневой группы. Неисправность ЦПГ отличается от прогара клапанов наличием отработавших газов в картере ДВС, которые можно заметить, отсоединив шланг сапуна от воздушного фильтра. И наличие масла на электроде свечи зажигания говорит о неисправности ЦПГ.
6. Если в результате проведенной диагностики недостатки не выявлены, то можно говорить о прогаре и необходимости ремонта.
7. Определяем исправность свечи зажигания.
   Самый простой способ, не требующий знаний, — замена свечи зажигания. Для этого на этапе диагностики не обязательно покупать новые свечи, поменяйте свечи с работающего и неработающего цилиндра местами. Если при этом перестал работать цилиндр со свечой с неисправного цилиндра, то это говорит о неисправности данной свечи зажигания, а если он работает, то проблема не в свече.

Кроме того, определить неработающую свечу можно путем осмотра. Неисправная свеча имеет следующие внешние дефекты:

• электроды свечи с нагаром, копотью и «мокрые»;
• корпус имеет трещины;
• на корпусе черные точки и полосы (пробита свеча). Электроды исправной свечи светлого или слегка коричневого цвета, корпус без повреждений и черных отметин.

Имея достаточные навыки и инструмент, замену клапанов можно провести своими руками, но так как данная процедура очень ответственна, сложна и требует наличия специальных инструментов и приспособлений, лучше доверить ее специалистам.

В случае, если двигатель троит, не откладывайте диагностику причины на потом, даже если бюджет не позволяет провести ремонт в ближайшее время. Необходимо выявить причину, по которой двигатель работает нестабильно. И если эта причина не связана с прогаром клапанов и износом цилиндропоршневой группы, то автомобиль можно эксплуатировать в щадящем режиме, что приведет к увеличению расхода топлива и возможности заглохнуть в неподходящий момент. А вот в ином случае эксплуатацию лучше прекратить во избежание удорожания ремонта.

Вам также может понравиться

За что отвечают клапана в двигателе?

Клапанный механизм является непосредственно исполнительным устройством ГРМ, который осуществляет своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя и дальнейший выпуск отработавших газов. Ключевыми элементами системы являются клапаны, которые также обеспечивают герметичность камеры сгорания. Они испытывают большие нагрузки, поэтому к их работе предъявляются особые требования.

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.

Устройство клапанного механизма

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.

Направляющие втулки клапанов

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.

Особенности работы

Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.

Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.

Клапанный механизм двигателя

На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на головку цилиндров для более плотного контакта.

Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются гидрокомпенсаторы, то зазор регулируется автоматически.

Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению компрессии в двигателе.

Количество клапанов

В классическом варианте четырехтактному двигателю для работы достаточно иметь по два клапана на каждый цилиндр. Но к современным моторам предъявляются все большие требования по мощности, расходу топлива и экологичности, поэтому для них этого уже становится недостаточно. Поскольку чем больше клапанов, тем более эффективно происходит наполнение цилиндра свежим зарядом. В разное время на двигателях пробовались следующие схемы:

• трехклапанные (впуск – 2, выпуск – 1);
• четырехклапанные (впуск – 2, выпуск – 2);
• пятиклапанные (впуск – 3, выпуск – 2).

Лучшее наполнение цилиндров и их очистка обеспечиваются при использовании большего числа клапанов на один цилиндр. Но при этом усложняется конструкция двигателя.

На сегодняшний день наиболее популярными являются моторы с 4 клапанами на цилиндр. Первые такие двигатели появились еще в 1912 году на автомобиле Peugeot Gran Prix. Тогда широкого применения данное решение не получило, но начиная с 1970 года начали активно выпускаться серийные автомобили с таким количеством клапанов.

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.

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.

Стук при работе

Основной неисправностью клапанов (не считая прогара) считается появляющийся стук на холодном или горячем двигателе. Стук на холодном двигателе исчезает после набора температуры. Когда они разогреваются и расширяются, тепловой зазор закрывается. Также причиной может стать вязкость масла, которое не поступает в нужном объеме в гидрокомпенсаторы. Загрязнение масляных каналов компенсатора также может вызывать характерный стук.

На горячем двигателе клапана могут стучать из-за низкого давления масла в системе смазки, загрязнения масляного фильтра или неправильного теплового зазора. Также следует учитывать естественный износ деталей. Неисправности могут быть в самом клапанном механизме (износ пружины, направляющей втулки, гидротолкателей и т.д.).

Регулировка зазора

Регулировку проводят только на холодном двигателе. Текущий тепловой зазор определяется специальными металлическими плоскими щупами разной толщины. Для изменения зазора на коромыслах имеется специальный регулировочный винт, который проворачивается. В системах с толкателями или регулировочными шайбами регулировка происходит путем подбора деталей нужной толщины.

Устройство автомобилей

Завершающим звеном механизма газораспределения является клапанная группа, которая включает в себя клапан, пружину, детали крепления клапана и пружины, направляющую втулку и седло клапана.

Клапанная группа работает при больших механических и тепловых нагрузках. Наиболее нагруженным является сопряжение «клапан-седло». Эти детали подвергаются наибольшим ударным воздействиям при посадке клапана в седло, и работают в условиях высоких температур.

Сопряжение «клапан-седло-направляющая втулка» работает при недостаточном смазывании и высокой скорости перемещения клапана, что вызывает их интенсивное изнашивание.

Исходя из условий, в которых работают детали этой группы ГРМ, к клапанной группе предъявляются следующие требования:

• герметичное закрытие клапанов;
• малое сопротивление рабочей смеси и отработавшим газам при впуске и выпуске (хорошая обтекаемость);
• минимальная масса деталей;
• высокая прочность и жесткость;
• высокая тепловая стойкость;
• эффективный отвод тепла от клапана (особенно для выпускного);
• высокая износостойкость (особенно в сопряжении «втулка-клапан»);
• высокая коррозийная стойкость в сопряжении «седло-клапан».

Клапаны

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные отверстия в головке блока цилиндров. Основные элементы клапана: головка 12 и стержень 9 (рис. 1). Головку клапана иногда называют тарелкой клапана. Плавный переход от головки к стержню снижает сопротивление потоку газов при их истечении через газообменные отверстия. Поскольку отработавшие газы удаляются через выпускной клапан при значительном давлении, головку этого клапана обычно выполняют меньшего диаметра, чему головку впускного клапана.

Температура головки выпускного клапана бензиновых двигателей достигает 800…900 ˚С, а в дизельных двигателях – 500…700 ˚С.

Температурная нагрузка на головки впускных клапанов значительно ниже, тем не менее она приводит к нагреву тарелки клапана до 300 ˚С.

Поэтому для изготовления выпускных клапанов применяются жаропрочные сплавы и материалы, в качестве которых обычно используют жаропрочные стали с большим содержанием легирующих присадок. В целях экономии дорогостоящих жаростойких материалов выпускные клапаны изготовляют из двух частей. При этом для головки используется жаростойкий материал, а для стержня – углеродистые стали.
Головка и стержень в данном случае соединяются между собой стыковой сваркой.

Для повышения коррозийной стойкости и уменьшения изнашивания в выпускных клапанах рабочие поверхности фаски, а в некоторых случаях и поверхность головки со стороны цилиндра наплавляют слоем твердого сплава толщиной 1,5…2,5 мм (рис. 1).

Так как впускные клапаны омываются свежим зарядом и находятся в более легких температурных условиях, к материалу впускных клапанов предъявляются менее жесткие требования и для их изготовления используются хромистые и хромоникелевые среднеуглеродистые стали.

Обтекаемость клапана, работоспособность его фасок во многом зависит от формы головки. Для впускных клапанов чаще используют головки плоской формы (см. рис. 1 и 2), отличающиеся простотой конструкции и достаточной жесткостью. В форсированных двигателях иногда применяют впускные клапаны с вогнутыми головками (см. рис. 1, в). Такие клапаны имеют меньшую массу, чем клапаны с плоской головкой и их движение вызывает меньшие инерционные нагрузки.

Головки выпускных клапанов выполняются или плоскими (рис. 1, 2 и 3, г), или выпуклыми (рис. 3, б). Выпуклая форма головки способствует улучшению обтекаемости клапана со стороны цилиндра и повышению его жесткости, но вместе с тем увеличивается и масса клапана, что отрицательно сказывается на его инерционности.

Сопряжение между тарелкой (головкой) клапана и седлом осуществляется по фаске – специальному пояску на боковой поверхности головки. Угол наклона фаски у впускных клапанов для большинства двигателей составляет 45˚, а у выпускных – 45 и 30˚.
В процессе изготовления клапанов фаски головок шлифуют, а при установке на двигатель притирают к седлу.

Ширина притертого пояска фаски для выпускных клапанов должна быть не менее 0,8 мм; для впускных клапанов допускается более узкий поясок, который, тем не менее, не должен прерываться по периметру окружности фаски.

Для обеспечения надежного контакта между клапаном и седлом по наружной кромке фаски клапана угол фаски клапана делают на 0,5…1˚ меньше угла фаски седла.

Коррозийный и механический износ фасок на клапане и седле резко снижает эффективность работы двигателя. На фасках выпускных клапанов в процессе работы постепенно откладывается нагар, который тоже препятствует герметичному закрыванию выпускного отверстия. Для предотвращения образования нагара на фасках выпускных клапанов и повышения их долговечности, в некоторых двигателях выпускной клапан в процессе работы принудительно проворачивается с помощью специального механизма (см. рис. 1, поз. 5).

Механизм принудительного вращения клапана (рис. 4) состоит из неподвижного корпуса 3, расположенных в углублениях этого корпуса пяти шариков 2 с возвратными пружинами 1, конической дисковой пружины 4, опорной тарелки 5 и пружины клапана 7.
Все детали в собранном состоянии скрепляются пружинным кольцом 6.

При открытии клапана от усилия пружины дисковая пружина 4, опирающаяся при закрытом клапане на буртик корпуса 3, деформируется и ложится на шарики 2, которые в это время располагаются в мелкой части углубления корпуса.
Под давлением пружины шарики перекатываются по углублению корпуса в более глубокую часть, поворачивая при этом коническую пружину 4, опорную тарелку 5, пружину клапана и сам клапан вокруг его оси.

После закрытия клапана, когда усилие пружины клапана уменьшается, коническая дисковая пружина 4 возвращается в исходное положение, при этом шарики освобождаются и возвратными пружинами 1 перемещаются в более мелкую часть углубления в корпусе 3, подготавливая механизм к следующему циклу работы.

В двигателях марок «ЗМЗ», «ЯМЗ» возможность проворачивания в процессе работы впускных и выпускных клапанов обеспечивается установкой между опорной тарелкой и сухарями промежуточной втулки (см. рис. 1, поз. 13; рис. 2, поз. 11; рис. 3, поз. 4).

Промежуточные втулки имеют небольшую контактную поверхность с подвижными опорными тарелками пружин, следовательно, трение между этими деталями невелико. Поэтому при открытии клапана вследствие вибрации всех деталей механизма клапан периодически поворачивается.

Ниже фаски головка клапана имеет цилиндрический поясок, который предохраняет ее от обгорания, сохраняет диаметр тарелки клапана при перешлифовке и обеспечивает жесткость головки.

Для предотвращения падения клапана в цилиндр при поломке хвостовика стержня или клапанной пружины, на его стержне может устанавливаться пружинное стопорное кольцо (см. рис. 3, д, поз. 1).

Торцы стержней (пятки клапанов), находящиеся в контакте с коромыслом или кулачком, подвергаются закаливанию. В некоторых двигателях вместо закаливания на концы стержней надеваются колпачки (см. рис. 1, поз. 21) из износостойких материалов и сплавов.

На стержень впускных клапанов надевают резиновый колпачок (см. рис. 3, е, поз. 5), который во время такта впуска препятствует проходу масла в камеру сгорания через зазор между стержнем и направляющей втулкой клапана.

Для предотвращения заклинивания выпускных клапанов в отверстии направляющей втулки при температурном расширении, их стержни вблизи головки выполняют несколько меньшего диаметра, чем по остальной длине.

Для крепления клапанных пружин на конце стержня выполняются одна или две выточки, в которые при сборке входят выступы сухарей 2 (рис. 3, д, е).

Для понижения температуры выпускных клапанов диаметр их головок уменьшают, а диаметр стержня увеличивают. Такое техническое решение позволяет повысить тепловую стойкость клапана, но увеличивает сопротивление потоку выпускаемых газов. Впрочем, поскольку выброс отработавших газов из цилиндра осуществляется под значительным давлением (по сравнению с давлением впуска), то этим недостатком пренебрегают.

Более эффективным является способ принудительного охлаждения выпускных клапанов. Для этого стержень выпускного клапана делают пустотелым (см. рис. 1, а, в) и заполняют металлическим натрием, который имеет низкую температуру плавления (97 ˚С). При работе жидкий натрий, нагреваясь от головки клапана, испаряется, поглощая большое количество теплоты. Поднявшись в верхнюю часть стержня, пары натрия конденсируются и передают теплоту верхней части стержня, которая работает в менее теплонапряженных условиях.

Клапанные пружины

Клапанная пружина должна обеспечивать плотную посадку клапана в седло. Она работает в условиях резко меняющихся динамических нагрузок, способных вызвать резонанс и последующую поломку пружины. Чаще всего применяют цилиндрические винтовые пружины с постоянным шагом витков.

Для предотвращения резонансных явлений могут применяться пружины с переменным шагом, конические пружины и двойные пружины. При использовании двойных пружин возрастает надежность работы ГРМ и уменьшается общий размер пружин.

Направление витков внутренней и внешней пружин выполняют разным, чтобы исключить резонанс и, в случае поломки одной из пружин, предотвратить попадание обломков между витками второй пружины.

Клапанные пружины изготавливают навивкой проволоки из пружинной стали. После навивки пружины подвергаются термической обработке (закалка и отпуск), а для повышения усталостной прочности обдуваются стальной дробью.

Концевые витки пружин шлифуются для получения плоской кольцевой опорной поверхности. Для повышения коррозионной стойкости пружины оксидируют, оцинковывают и кадмируют.

Пружины опираются на головку блока цилиндров через специальные неподвижные тарелки (см. рис. 2, поз. 4), которые штампуются, как и верхние подвижные тарелки из малоуглеродистой стали. Верхняя тарелка пружины фиксируется на клапане с помощью сухарей.

Направляющие втулки клапанов

Направляющая втулка обеспечивает перемещение клапана и отвод теплоты от его стрежня во время работы. При этом нижний конец самой втулки (особенно выпускного клапана) омывается горячими газами. При недостаточном поступлении смазочного материала в зазоры между стержнем клапана и внутренней поверхностью втулки трение между этими деталями приближается к полусухому.

По этой причине к материалу направляющих втулок предъявляются требования высокой износостойкости, достаточной жаростойкости и хорошей теплопроводности. Кроме того, он должен обладать высокими антифрикционными качествами. Этим требованиям удовлетворяют перлитные серые чугуны, алюминиевые бронзы, спекаемая хромистая или хромоникелевая керамика.

Пористая структура данных материалов хорошо удерживает смазочный материал.

Для фиксации в головке блока цилиндров втулки выполняются с выточкой под пружинное кольцо (см. рис. 3, а, поз. 1) или с наружными заплечиками.

Зазор между направляющей втулкой и стержнем клапана для впускных клапанов устанавливается меньше, чем для выпускных, из-за разной температуры нагрева. Для предотвращения заклинивания клапана во втулке при высокой температуре и перекоса (в приводе клапана непосредственно от распределительного вала) нижнюю внутреннюю поверхность втулки выполняют конусной (см. рис. 3, г) или уменьшают диаметр стержня клапана у головки (см. рис. 1, б).

Седла клапанов

Седло клапана обеспечивает долговечность контактной зоны клапана с головкой блока цилиндров. В головках из алюминиевого сплава используют стальные седла, а в чугунных головках они растачиваются непосредственно в теле (см. рис. 2, а). Для изготовления вставных седел используют специальные легированные чугуны или жаростойкие стали. Для повышения износостойкости фаски седел выпускных клапанов наплавляются слоем твердого сплава (см. рис. 1, поз. 18).

Седло представляет собой кольцо с цилиндрической или конической наружной поверхностью. Крепится седло в головке с натягом при запрессовке или путем расчеканивания головки (см. рис. 3, к). Стальные седла могут крепиться развальцовкой верхней части седла (см. рис. 3, л). При креплении седел запрессовкой на их наружной поверхности часто выполняются кольцевые проточки (см. рис. 3, з, и), которые в процессе запрессовки заполняются металлом головки.

Цилиндрические седла вставляются до упора, а конические – с небольшим торцевым зазором.

Для получения надежного уплотнения поясок седла шириной около 2 мм выполняют с переменным углом (см. рис. 3, ж).

Автомобили на которых не гнет клапана

Постоянное совершенствование двигателя внутреннего сгорания в целях увеличения КПД и повышения топливной экономичности заставило инженеров серьезно переработать конструкцию ГРМ современных дизельных и бензиновых моторов. Также изменения коснулись устройства поршневой группы и камеры сгорания. Указанные доработки были сделаны для максимально эффективного наполнения цилиндров и их качественной вентиляции, то есть получения улучшенного газообмена.
Если на ранних этапах развития наиболее распространенным был двигатель с двумя клапанами на цилиндр (1 впускной и 1 выпускной клапан), то сегодня повсеместно наблюдается увеличение количества клапанов на один цилиндр. Такие изменения хорошо иллюстрирует наиболее распространенная версия автомобильного ДВС с четырьмя цилиндрами. Ранее подобные моторы зачастую были 8-и клапанными, с одним распредвалом. Сегодня такой агрегат зачастую является 16-клапанным вариантом с двумя распределительными валами (для впускных и выпускных клапанов), может оснащаться системой изменения фаз газораспределения и т.д.

Обрыв ремня/цепи ГРМ: основные причины

Если сравнивать современные моторы с их предшественниками, сегодня двигатели имеют большую мощность и меньший ресурс. Что касается проблемы загиба клапанов, именно для достижения большей отдачи от мотора расстояние от поршня до клапана минимально. Даже слегка приоткрытый клапан гнет во время подъема поршня в ВМТ. Получается, различные технические инновации в двигателестроении никак не отразились на хорошо известной проблеме, которая присуща подавляющему большинству двигателей независимо от типа мотора и производителя. Речь идет о загибе клапанов при обрыве приводного ремня или цепи ГРМ.

Важным правилом во время эксплуатации автомобиля является контроль состояния ремня ГРМ и
его своевременная замена. На ремне не должно быть расслоений, трещин или других дефектов.
Также не допускается попадание различных техжидкостей на его поверхность. Появление писка,
скрипа и других посторонних звуков потребует от владельца произвести проверку натяжения и
состояния ремня ГРМ, а также натяжного и других роликов.

Чтобы ответить на вопрос, когда нужно менять ремень ГРМ, необходимо изучить инструкцию по эксплуатации конкретного автомобиля. Зачастую на новых машинах ремень меняется через 60 тыс. пройденных километров или через 2-3года (в зависимости от того, что наступит раньше). Плановая замена на оригинальный ремень предполагает следующую замену каждые 50 тыс. км. Неоригинальные ремни желательно выбирать с осторожностью и менять каждые 40 тыс. км.
Теперь несколько слов о цепном приводе. Цепь ГРМ требует меньше внимания, так как замена цепи в среднем необходима один раз в 150-200 тыс. км. и более. При этом необходимо следить за натяжением цепи, состоянием натяжителя и успокоителя цепи. Усиление шума во время работы двигателя, появление металлического лязга и другие признаки укажут на необходимость немедленной проверки данных элементов.

Итак, вернемся к менее надежному сравнительно с цепью ремню. Ремень ГРМ чаще всего рвется по следующим причинам:

— износ ремня в результате длительной эксплуатации или использование изделия низкого качества;
— заклинивание помпы (водяного насоса);
— подклинивание коленчатого вала, распределительного вала;
— неисправность натяжного ролика, заклинивание роликов ГРМ;
— разрушение ремня ГРМ в результате попадания на его поверхность моторного масла;
— механические повреждения после контакта с острыми краями привода ГРМ, шестерней
распределительных валов;

Почему гнутся клапана при обрыве ремня или цепи ГРМ

Несмотря на доработки, общий традиционный принцип работы ГРМ и клапанного механизма двигателя остается неизменным. Как известно, поднятие поршня в ВМТ (верхней мертвой точки) означает, что в указанный момент впускные и выпускные клапаны закрыты. Это необходимо для создания давления и герметизации камеры сгорания.
Если происходит обрыв ремня ГРМ, тогда клапана попросту не успевают закрыться, что означает их столкновение с поднимающимся вверх поршнем. В момент обрыва ремня ГРМ распредвалы сразу останавливаются. Такая немедленная остановка происходит по двум причинам:

— так как пропадает приводное усилие от ремня или цепи;
— на сами кулачки распределительного вала оказывают замедляющее воздействие возвратные пружины;

Что касается коленчатого вала, данный элемент КШМ продолжает вращаться по инерции. Инерционное вращение вала не зависит от того, на какой передаче и с какой скоростью двигался автомобиль, на каких оборотах работал двигатель и т.д. Маховик все равно проворачивает коленчатый вал. Другими словами, если ремень ГРМ оборвало, тогда механизм газораспределения сразу останавливается и клапана остаются открытыми, в то время как коленвал продолжает вращаться и движущиеся поршни бьют по открытым в это время клапанам.

Результатом обрыва ремня становится то, что поршень встречается с клапанами, после чего
немедленно происходит загиб клапанов. Зачастую гнется стержень клапана, хотя иногда также
возможны и различные деформации тарелки клапана. Реже можно встретить повреждения
самого поршня, которые также являются последствием обрыва ремня и загиба клапанов.

Инженерам и автопроизводителям хорошо знакома данная проблема. Для предотвращения последствий обрыва ремня/цепи ГРМ в некоторых старых ДВС на поршне выполнялись специальные проточки под клапана. Указанные проточки фактически обеспечивали необходимое свободное пространство, которое позволяло открытым клапанам не столкнуться с движущимся вверх поршнем. В таких моторах после обрыва привода клапана не гнулись.
Современные двигатели также имеют характерные выемки на поршне. Стоит отметить, что данные проточки позволяют избежать риска повреждения клапана на работающем двигателе. При обрыве ремня ГРМ на таких моторах указанные проточки не спасают от загиба клапанов, то есть клапана все равно гнет даже при наличии специальных углублений на поршне.

На каких двигателях гнёт клапана: как узнать

По причине серьезности данной проблемы и высокой стоимости последующего ремонта многих автолюбителей беспокоит вопрос, как узнать, гнет или не гнет на моторе клапана при обрыве ремня ГРМ. Чтобы точнее узнать и определить, гнутся ли клапана на конкретном двигателе, можно воспользоваться следующими рекомендациями:

1. Подробно изучить техническую документацию на двигатель от производителя. Добавим, что проведение
визуального осмотра, а также различные данные из таблиц все равно не дают 100% уверенности, что при
обрыве приводного ремня клапана не гнутся. Также не рекомендуется слепо доверять утверждениям на
профильных автофорумах или опираться на информацию из других более или менее авторитетных
источников. Другими словами, достоверность любых данных необходимо ставить под сомнение и
перепроверять.

2. Еще одним способом является так называемая «физическая» проверка, которая позволяет самому узнать,
гнутся ли клапана. Данный способ позволяет определить вероятность загиба клапанов, то есть подтвердить
или опровергнуть возможность контакта клапана с поршнем.

Для того, чтобы узнать, гнет или не гнет клапана, понадобится снять ремень ГРМ. Далее поршень в
первом цилиндре выставляется в положение ВМТ, после чего распределительный вал механизма
газораспределения проворачивается на 720 градусов. Если в процессе проворота распредвала не
наблюдается упора, тогда необходимо произвести аналогичную проверку путем поочередного
поднятия в ВМТ поршней во всех остальных цилиндрах ДВС. Если распредвал нигде не упирается,
тогда высока вероятность того, что на данном двигателе клапана при обрыве ремня не гнет.

Что касается различной технической информации, которая приведена в таблицах, а также ссылаясь на опыт автомехаников и простых водителей, суммарные данные позволяют отметить:

— зачастую клапана не гнет на простых 8-клапанных моторах;
— обычно клапана гнутся на 16- клапанных и 20-клапанных двигателях;
— клапана гнёт практически на всех дизельных двигателях;
— загиб клапанов происходит на большинстве моторов в случае обрыва цепи ГРМ, то есть на двигателях с
цепным приводом ГРМ;
— клапана обычно гнутся на двигателях малолитражных автомобилей с рабочим объемом от 1.1 до 1.4
литра;

При покупке автомобиля далеко не все автолюбители интересуются, является ли установленная на машине силовая установка «втыковый» т.е. гнет ли клапана на ней при обрыве ГРМ. А этот вопрос достаточно важен и от ответа на него зависит, насколько трудоемким и в какую сумму обойдется ремонт двигателя в случае возникновения такой поломки.

Что такое «втыковый двигатель»?

Данное понятие характеризует вероятность столкновения поршней с клапанами, в результате чего последние получают повреждения – они гнутся.

Ситуация такая возникает при обрыве привода ГРМ, когда газораспределительный механизм останавливается, а кривошипно-шатунный продолжает работать по инерции.

«Втыковые» и «невтыковые» силовые агрегаты есть в линейке практически у всех автопроизводителей, в том числе и ВАЗ. При этом второй вариант моторов, естественно, является более приоритетным при выборе автомобиля.

Если рассматривать продукцию АвтоВАЗ, то у этого производителя линейка силовых установок достаточно обширна, и у одних моторов при обрыве привода ГРМ клапана гнет, а в других такая поломка не возникает.

Проблемой при выборе для приобретения автомобиля ВАЗ является тот факт, что на одну и ту же модель могут устанавливаться как «втыковые», так и «невтыковые» агрегаты, что может запутать покупателя.

Какие двигателя стоят на некоторых моделях ВАЗ смотрите ниже.

Стоит отметить, что на вероятность изгиба клапанов оказывает влияние тип привода ГРМ. К примеру, на ВАЗ классического семейства (ВАЗ-2101-2107) а также «Нива», устанавливались только «втыковые» двигатели. Но на моторах этих авто используется цепной привод ГРМ, отличающийся высокой надежностью. Поэтому на классических ВАЗ и «Нива» проблема с гнутьем клапанов из-за столкновения с поршнем, по сути, не актуальна из-за низкой вероятности ее возникновения.

Начиная с ВАЗ-2108 и заканчивая самыми последними моделями – «Приора», «Гранта», «Калина» и т. д. используется только ременной привод ГРМ. Вот он может оборваться и повреждения, которые получит мотор, зависят от того, «втыковый» ли он или нет.

Почему двигатели гнут клапаны?

Одним из способов увеличения мощности двигателя является обеспечение максимально эффективного наполнения камер сгорания топливовоздушной смесью и отвода выхлопных газов. И делается это двумя методами – увеличением количества клапанов на каждый цилиндр и повышением пропускной способности впускных и выпускных окон.

Второй метод реализуется путем увеличения расстояния выхода клапана из седла, и именно это является причиной столкновения его с поршнем с последующим изгибом.

Благодаря приводу газораспределительного механизма от коленчатого вала обеспечивается синхронная работа ГРМ и КШМ. При нормальном функционировании силового агрегата, на подходе поршня к ВМТ клапана находятся к закрытом положении, что исключает их соприкосновение.

Если же привод газораспределительного механизма оборвало, теряется связь между механизмами, и ГРМ сразу останавливается, а КШМ продолжает функционировать (за счет инерции маховика). При этом возвратные клапанные пружины устанавливают распредвал в положении, при котором большинство кулачков вала не давят на клапаны (они закрыты), но некоторые из них все же поворачиваются так, что воздействуют на клапаны и последние оказываются открытыми.

В «невтыковых» двигателях конструктивно предусмотрено сохранение расстояния между клапанной тарелкой и днищем поршня, находящимся в ВМТ, поэтому даже при открытых клапанах соприкосновения не происходит.

На этих силовых установках обрыв привода газораспределительного механизма не приводит к каким-либо внутренним повреждениям узлов и деталей, и для восстановления работоспособности силового агрегата достаточно установить новый ремень и выполнить регулировочные работы (выставить все по меткам).

А вот если силовая установка — «втыковая», сильно выступающие клапаны сталкиваются с поршнем, что приводит к их изгибу. На таких моторах обрыв привода ГРМ обычно сопровождается сильным одинарным стуком. Ремонт двигателя в этом случае трудоемкий и дорогостоящий, поскольку приходится менять поврежденные детали, восстанавливать ГБЦ.

На силовых агрегатах ВАЗ, подверженных гнутью клапанов при обрыве привода, особо актуальной является своевременная замена ремня ГРМ и периодическая диагностика его состояния, проверка и регулировка натяжения. Такие меры являются практически единственными для предотвращения поломки клапанов.

Двигатели ВАЗ – «невтыковые» и «рисковые»

Поскольку на каждую из моделей ВАЗ устанавливается несколько силовых установок, важно знать, какие из них являются «втыковыми».

Как уже отмечено, на классических ВАЗ (2101-2107) и ВАЗ «Нива» устанавливались силовые агрегаты, у которых изгиб клапанов происходит. Но поскольку привод ГРМ на этих моторах – цепной, «втыковость» можно в расчет не брать.

«Самара»

На автомобили семейства «Самара» (ВАЗ 2108-21099) устанавливались:

1. Агрегаты с маркировкой ВАЗ 21081, 2108 (карбюраторный и инжекторный);
2. Моторы 21083, 21091;
3. 8-клапанный ВАЗ-2111 (модели поздних годов выпуска).

Из них агрегаты 21083 и 2111 при обрыве ремня ГРМ клапаны не гнули, а вот версии 21081 и 2108 являлись «рисковыми».

ВАЗ 2110-2112

На моделях 10-го семейства (ВАЗ-2110-2112) линейка силовых установок еще более обширна. Часть агрегатов устанавливались на все авто этого семейства, а некоторые предлагались только для определенных моделей.

Общими для всех моделей являлись моторы с индексами ВАЗ-2110, 2111 (8-клапанный), 2112, 21114, 21124. Из них «втыковыми» являются двигатели ВАЗ-2112 и 21114, а остальные клапаны не гнут.

Дополнительно автомобиль модели ВАЗ-2112 комплектовался силовым агрегатом ВАЗ-21128, который тоже «рисковый» и при обрыве ремня ГРМ гнет клапаны.

«Самара-2»

Автомобили семейства «Самара-2», к которому относятся модели ВАЗ 2113-2115, оснащаются агрегатами марок ВАЗ-2111, 21114, 21124 и 21126. Из них «безрисковыми» являются только моторы ВАЗ-2111 и 21124.

Также для версий ВАЗ-2113 и 2115 предлагался мотор с индексом 11183, у которого обрыв ремня не приводит к изгибу клапанов.

«Гранта», «Калина», «Приора»

Лада «Гранта» оснащается линейкой установок следующих марок: 11183, 11186, 21126 и 21128. Последними двумя из них также оснащается версия «Гранта Спорт». Из всех моторов только версия 11183 является «невтыковой», остальные – гнут клапаны.

Для Лада «Калина» предлагаются моторы марок ВАЗ 11183, 11186, 11194, 21126 и 21127. Последних два агрегата также устанавливаются на модель «Калина Спорт», а версия «Кросс» оснащается двигателями 21127 и 11186. Из всей линейки только мотор ВАЗ-11183 не гнет клапаны при обрыве ремня ГРМ.

Лада «Приора» комплектуется установками с индексами 21114, 21116, 21126 и 21127. Все эти моторы — «втыковые».

Отметим, что выше указаны только основные марки силовых установок, которыми комплектуются те или иные модели. Но АвтоВАЗ практически всегда «грешит» экспериментальным мелкосерийным производством, когда на какие-то авто устанавливаются агрегаты, которые для него нехарактерны.

К примеру, на ВАЗ-2109 устанавливался мотор с идентичным индексом, отличающийся от версии 2108 облегченной конструкцией, а небольшая серия ВАЗ-2108 и вовсе оснащалась роторной установкой с маркировкой ВАЗ-415.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ : Другие характерные неисправности ВАЗ 2110 и других моделей серии.

Иномарки

Немного затронем тему иномарок. Ниже показано на каких двигателях от Toyota, Suzuki, Daewoo, Chevrolet, Citroen, Hyundai, Renault, Volvo, Kia, Fiat, Mercedes, Peugeot, Honda, Ford, Geely, Mitsubishi, Nissan, Audi, Volkswagen, Skoda, Opel, Lifan, Chery, Mazda, Subaru гнет клапана.

Определяем, какой двигатель рисковый

Большое количество силовых агрегатов ВАЗ и вероятность попадания на экспериментальную модель затрудняет определение, является ли двигатель на том или ином авто «втыковым». При этом даже штудирование тех. документации не всегда дает достоверный ответ.

Определить, гнет ли клапана на двигателе, позволяет только его физическая проверка. Операция эта не совсем простая, особенно это касается 16-клапанных агрегатов, но она позволяет точно установить подверженность их к изгибу клапанов.

Данный метод подойдёт для проверки автомобилей и от других производителей.

Алгоритм работ проверки очень прост:

• Снимаем с двигателя ремень ГРМ;
• Устанавливаем поршень первого цилиндра в ВМТ;
• Проворачиваем распределительный вал (16-клапанной версии — два) на два оборота;
• Выставляем ВМТ на втором цилиндре и снова делаем два оборота.

Если при проверке распредвалы вращались, не стопорясь – двигатель клапаны не гнет.

Этот метод проверки хоть и трудоемкий – надо разбирать привод ГРМ, затем снова собирать, выставлять по меткам, но он дает точный ответ.

Способы решения проблемы

Поскольку столкновение поршней с клапанами несет достаточно серьезные негативные последствия, то многих автолюбителей интересует, можно ли повлиять на эту ситуацию.

Существует несколько методов, которые позволяют сделать из мотора, гнущего клапаны, в «безвтыковый».

Самый простой из них – установка поршней с проточками. Кстати, на некоторых моторах ВАЗ именно так и решается проблема с «втыковостью».

На днище таких поршней имеются специальные углубления под тарелки клапанов. За счет этого последние в открытом положении не соприкасаются с поршнями, установленными в ВМТ.

Но таким способом можно модернизировать не все моторы, по той причине, что не всегда удается найти поршни с проточками заводского изготовления на замену «родных».

Второй метод – самостоятельное изготовление проточек на поршне. Этот способ подойдет для тех, кто не нашел «невтыковые» поршни на замену. Но у этого метода есть существенный недостаток – очень сложно изготовить одинаковые углубления на всех поршнях. В результате может образоваться дисбаланс поршней по весу, что скажется на ресурсе КШМ. Также разные по размеру проточки могут стать причиной разной компрессии в цилиндрах, и устранить эту проблему не удастся.

Третий метод – увеличение высоты камеры сгорания. Делается это путем установки 2-3 прокладок под головку блока. У этого способа негативная сторона — увеличение объема камеры сгорания, что влечет за собой падение компрессии, и как следствие – снижение мощности и увеличение расхода топлива.

Тюнинг и его влияние на «втыковость»

ВАЗ – отличный вариант для тюнинга автомобиля, чем и пользуются многие владельцы. Одним из основных видов тюнинга двигателя является повышение его мощности, и делается это тем же путем, который используют конструкторы – обеспечением лучшей наполняемости цилиндров топливовоздушной смесью. Для этого достаточно лишь установить вместо штатного распредвала тюнинговый – с большей высотой кулачков.

Но повышение мощности при помощи тюнингового вала имеет и негативную сторону – клапаны выходят из седел на большее расстояние, а значит, повышается вероятность столкновения их с поршнями при обрыве привода ГРМ. Поэтому такой тюнинг даже «безрисковый» мотор делает «втыковым».

Чтобы не сделать двигатель «рисковым», при тюнинге лучше не вносить коррективы в конструкцию ГРМ, но уж если решено сделать модернизацию, то следует быть готовым постоянному контролю состояния привода.

Напоследок отметим, что если двигатель – «втыковый», то это не значит, что он очень проблемный. При своевременном обслуживании привода ГРМ вероятность образования такой поломки, как изгиб клапанов, очень низка и она может не возникнуть на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля.

Клапаны— одна из важных деталей газораспределительного механизма и при обрыве ремня ГРМ чаще всего подвергается значительной деформаций. И как следствие, обеспечивает дорогостоящий ремонт автовладельцу.

В данной статье описаны принципы работы газораспределительной системы, причины по которым гнёт клапана, последствия обрыва ремня Грм для двигателя, а также описано на каких моторах гнёт или не гнёт клапана при обрыве ремня.

Причины, по которым гнёт клапана

Можно выделить следующие основные причины:

• Состояние ремня грм (трещины, износ зубьев, ремень перетянут или ослаблен)
• Несоблюдение сроков замены ремня (большой пробег автомобиля).
• Попадание инородного тела (следует проверить правильность установки защитной крышки)

Что происходит в двигателе в момент обрыва ремня

На сегодняшний день чаще всего используются двигатели с 8 и 16 кл. Они отвечают за компрессию цилиндров и за выпуск отработанных газов. Они двигаются из-за распределительно вала, который раскручивается и нажимает на клапан.
Рабочий цикл двигателя — это периодически повторяющийся ряд последовательных процессов, протекающих в каждом цилиндре двигателя.
Рабочий цикл двигателя происходит за 4 такта или 2 оборота коленчатого вала двигателя. (такие двигатели называются 4х тактные, существуют и 2х тактные, но сейчас в автомобилях не применяются).
Такты:

Клапана в нужный момент открываются и закрываются. Привод осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. При вращении кулачек своей выступающей частью нажимает на клапан, в результате чего он открывается. Кл. пружина закрывает его.

Кулачек— составная часть газораспределительного вала (водители называют его распредвал). Распредвал имеет опорные шейки и кулачки. Крутящий момент от коленчатого вала на распредвал передаётся цепью или ремнём грм.

Если при работающем двигателе обрывается приводной ремень, то распредвал перестаёт быть связанным с коленчатым валом. И он может остановиться произвольно в таком положении, при котором какой-нибудь из клапанов будет полностью открыт. В этом случае поршень при движении вверх может столкнуться с клапаном, который в этом случае гнётся. И как следствие, двигателю грозит серьёзный ремонт. Предстоит разбор мотора, необходимо заменить клапана, а в некоторых случаях может пострадать и «Голова» блока, причём так, что потребуется полная её замена.

На каких машинах гнёт клапана

На большинстве автомобиле при обрыве ремня грм возникает проблема загиба клапанов. Неважно даже работает ли мотор на холостых оборотах или идёт по трассе. Все равно из они могут погнуться. Важно именно насколько провернуло шестерёнку при обрыве ремня. Загиб может произойти на 8, 16 и 20 кл. моторах, на дизелях и бензиновых двигателях, малолитражках и автомобилях с большим рабочим объёмом. Поэтому очень важно своевременно производить замену ремня газораспределительного механизма. Но обрыв грм не всегда приводит к загибанию.

На каких машинах не гнёт клапана

На некоторых двигателях имеется небольшая защита – проточки, представляющие небольшие выемки. Данные проточки установлены для того, чтобы при высоких оборотах поршень не догнал закрывающийся клапан. Но при разрыве ремня грм они также помогают уменьшить негативные последствия, а в некоторых случаях совсем не гнёт клапана.

Иногда автовладельцы вытачивают их самостоятельно, но это не всегда правильно. Так как наличие данных выемок ведёт к снижению двигателя, увеличению расхода топлива, и содержания окислов азота в отработавших газов. Многие автокомпании сейчас отказались от подобной защиты.

Самым надёжным методом борьбы с загибанием клапанов является своевременная замена ремня

Что делать, чтобы клапана не погнуло при обрыве грм

Для того чтобы клапана не загнуло необходимо следить за состоянием ремня ГРМ. Необходимо менять его по срокам, указанным в сервисной книжке (приблизительно 60–70 тыс. км.) . Но также необходимо периодически производить визуальный осмотр ремня, даже если срок замены не подошёл. Довольно часто ремень рвётся сразу после его установки через 1000–2000 км. Это происходит в том случае, если работы по его замене произведены недоброкачественно.

Периодически снимайте кожух и проверяйте ремень. Осматривайте его с внешней стороны, проверьте рёбра ремня и наличие микротрещин. А также он должен быть не сильно зажат. Такие осмотры проводите время от времени. Как только увидите признаки износа на ремне — это значит пришло время его заменить.

Как понять что клапана погнуло

В случае обрыва ремня остаётся небольшой шанс на отсутствие повреждений двигателя. Перед снятием головки блока цилиндров необходимо измерить компрессию в цилиндрах в случае, если коленчатый вал можно провернуть. В случае, если клапана повреждены будет наблюдаться отсутствие компрессии. Всегда необходимо отключить аккумулятор при проведении ремонтных работ на двигателе. Для облегчения вращения коленчатого вала надо снять свечи зажигания для бензинового двигателя или накаливания для дизельного двигателя.

Коленчатый вал можно прокручивать только в нормальном положении (обычно по часовой стрелке).

Стоимость ремонта погнутых клапанов

Ремонт подобного типа обычно обходится автовладельцу достаточно дорого, как минимум 15 тыс. рублей, а в случае повреждения головы сумма может значительно возрасти. При тяжёлых повреждениях может потребоваться даже новая голова, а пересбор не имеет смысла.

Загнутые клапана нельзя выгибать обратно! Некоторые недобросовестные автосервисы говорят, что имеют запчасти для Вашего авто в наличии, но на самом деле выгибают их обратно, что является недопустимым. Обязательно просить после ремонта показать деформированные детали.

Для того чтобы не загнулись клапана на автомобиле необходимо своевременно производить замену ремня грм на автомобилях, а также помнить, что стоимость замены ремня грм составляет 10% от стоимости ремонтных работ при его обрыве.

Источник http://strizhmoscow.ru/chto-vliyayut-klapana-regulirovka-klapanov-dvigatelya/

Источник http://diacarta.ru/za-chto-otvechayut-klapana-v-dvigatele/

Источник http://ravon-r2.ru/avtomobili-na-kotoryh-ne-gnet-klapana/