Как померить клапана на машине

Три способа проверки герметичности клапанов двигателя

Существует как минимум три способа проверки проверки герметичности клапанов двигателя автомобиля.

Два из них относительно простые, один сложный. Рассмотрим их в порядке возрастания трудоемкости.

В качестве примера используем двигатель 21083 (1,5 л) автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099.

Сразу определимся, что негерметичность клапанов двигателя может возникнуть из-за слишком сильного нагара на них, неплотного прижатия из-за слишком маленьких тепловых зазоров, а так же прогорания тарелки или разрушения посадочного гнезда клапана в головке блока.

Три способа проверки герметичности клапанов двигателя

1. Проверка измерением компрессии.

Одним из способов проверки герметичности клапанов двигателя является измерение компрессии в цилиндрах с последующим анализом динамики нарастания давления от первых оборотов коленчатого вала до фиксации максимального значения.

Измерение компрессии в цилиндрах карбюраторного двигателя при помощи компрессометра

В случае если не герметичен клапан или прокладка головки блока – в самом начале измерения компрессометр покажет давление в пределах 7-9 кг/см 2 , после чего рост показаний практически прекратится.

При том, что нормы компрессии для двигателя 21083 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 следующие.

— Отличное давление (компрессия) – 12-13 кг/см 2 (1,2-1,3 МПа)

— Нормальное давление – 10-11 кг/см 2 (1,0-1,1 МПа)

— Необходим ремонт – 8-9 кг/см 2 (0,8-0,9 МПа)

2. Проверка давлением сжатого воздуха.

Существует способ проверки основанный на подаче сжатого воздуха в свечные колодцы при определенном положении коленчатого и распределительного валов.

Безразборная проверка исправности клапанов двигателя подачей сжатого воздуха в свечное отверстие

Для проведения проверки сжатым воздухом проделываем следующее.

— Устанавливаем поршень проверяемого цилиндра в верхнюю мертвую точку (ВМТ).

Это должен быть такт сжатия, при котором впускной и выпускной клапана будут закрыты.

— В свечное отверстие подаем под давлением воздух (0,2-0,3 МПа (2-3 бар)).

Для подачи воздуха вполне достаточно будет обычного насоса, но удобнее конечно использовать компрессор.

— По выходу воздуха определяем, какой клапан неисправен.

Если во впускной коллектор – впускной клапан.

В выпускной коллектор – выпускной клапан.

Через маслозаливную горловину – неисправны поршневые кольца.

Через расширительный бачок системы охлаждения – прогорела прокладка под головку блока.

Если подозрение на негерметичность клапанов после проведения этих двух проверок еще больше укрепилось, можно попробовать устранить ее, отрегулировав их тепловые зазоры путем подбора регулировочныех шайб нужной толщины. Так как возможно проблема в том, что клапана просто неплотно закрываются из-за слишком маленьких зазоров (клапана «зажаты»). После чего провести эти проверки еще раз.

Если и после этого все указывает на то, что с клапанами имеется проблема, то проводим третью, финишную, проверку.

3. Проверка керосином.

Это самая точная, но вместе с тем самая трудоемкая проверка герметичности клапанов двигателя. Для ее проведения придется снять головку блока. Проще всего приурочить такую работу ко времени проведения ремонта двигателя. Но если есть веские основания считать, что клапана не герметичны (например прогорели) и ездить так дальше стало очень сложно, то придется снимать головку, заменять поврежденные клапана и притирать их тарелки к седлам, после чего проводить проверку керосином.

Проверка состоит в том, чтобы налить керосин в камеру сгорания в головке блока (головка при этом перевернута вверх клапанами и стоит на горизонтальной поверхности). При этом оба клапана должны быть закрыты. Если керосин не просачивается через закрытые клапана в течении 8-10 секунд, то все в порядке. Если потек, то придется приводить в норму пару клапан-седло.

— Герметичность прилегания тарелок клапанов к седлам в головке блока очень важна при работе двигателя автомобиля. Так как в противном случае нарушается одно из основных условий эффективного сгорания топливной смеси — наличие определенного давления в конце такта сжатия. Если клапана не герметичны, давление сразу падает ниже нормы. Топливная смесь не сгорает полностью. Мощность двигателя падает. Он начинает троить так как перестает работать цилиндр с негерметичным клапаном (клапанами). Часто работа двигателя сопровождается выстрелами и хлопками в глушитель.

Источник

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник

Регулировка зазоров клапанов

Работа любого двигателя внутреннего сгорания зависит от четкой работы газораспределительного механизма (ГРМ), частями которого являются распределительный вал (распредвал), привод и клапаны. Прочитав статью, вы узнаете, почему тепловой зазор важен, как его измеряют и регулируют, а также что бывает, если он выставлен неправильно.

Принцип работы тепловых клапанов

Коленчатый и распределительные валы двигателя соединены с помощью ременной, зубчатой или цепной передачи с соотношением 2:1. За один оборот распредвала, коленчатый вал (коленвал) проворачивается дважды. Форма кулачков распредвала обеспечивает открытие и закрытие клапанов в соответствии с положением коленвала, такта двигателя и фазы газораспределения. Подробней эти процессы описаны в статье про фазы и механизм газораспределения двигателя.

Во время работы двигателя все детали ГРМ нагреваются и увеличиваются в размерах. В результате меняется расстояние между толкателем клапана и распределительным валом. Когда мотор прогрет до рабочей температуры, толкатель вплотную прилегает к распредвалу и клапану. Это обеспечивает наиболее эффективную работу двигателя. Если торец полностью закрытого клапана оказывается выше толкателя, между тарелкой и седлом клапана появляется зазор, который снижает компрессию двигателя. Если торец полностью закрытого клапана расположен ниже толкателя, то во время соответствующей фазы газораспределения он откроется чуть меньше, чем необходимо. В результате упадет мощность мотора, ведь чем меньше открыт клапан, тем сложней через него входить воздуху или выходить выхлопным газам.

Как отрегулировать зазоры ДВС

На серийных автомобилях используют три способа регулировки теплового зазора:

1. С помощью винта;
2. С помощью подбора шайб;
3. С помощью гидрокомпенсаторов.

Привод клапана с регулировкой винтом был популярен в начале и середине ХХ века. У этого привода было лишь одно неоспоримое достоинство – простота регулировки. Его главный недостаток – необходимость регулировать тепловой зазор каждые 10 тысяч километров. Регулировка теплового зазора с помощью шайб использовали на высокооборотных моторах с 80-х годов ХХ века до первого десятилетия ХХI века. Для регулировки теплового зазора необходим комплект шайб различной толщины.

Повторную регулировку теплового зазора проводят через 20-50 тысяч километров. С появлением гидрокомпенсаторов появилась возможность проводить регулировку клапанов с промежутком 100-300 тысяч километров.

Как измеряют зазоры

Величину теплового зазора проверяют на холодном двигателе. Для этой операции понадобится щуп и дополнительные инструменты, которые зависят от типа толкателя клапанов:

Для винтовой регулировки:

• накидной ключ, соответствующий гайке толкателя;
• рожковый ключ, соответствующий регулировочному болту;
• молоток.

Для регулировки с помощью шайб:

• набор шайб;
• микрометр;
• съемник;
• специальный инструмент для замены шайб;
• пинцет.

Для регулировки с помощью гидрокомпенсатора:

Для измерения теплового зазора на толкателе с винтовой регулировкой, коленчатый вал поворачивают так, чтобы кулачок распредвала выбранного клапана был направлен в противоположную от толкателя сторону. Молотком несильно ударяют по толкателю над клапаном, затем пальцами несколько раз качают его влево и вправо.

С помощью щупа измеряют зазор между толкателем и клапаном и сверяют со значением, указанным в инструкции по эксплуатации автомобиля (мануале). Если величина зазора отличается от рекомендованной, то, придерживая регулировочный болт, откручивают контргайки. Затем с помощью болта устанавливают правильный зазор и придерживая болт ключом, затягивают контргайки. После чего снова проверяют зазор.

Для измерения теплового зазора на двигателе с регулировкой шайбами, коленвал проворачивают так, чтобы кулачок распредвала выбранного клапана был направлен вверх. Затем с помощью щупа измеряют зазор и сравнивают с указанным в мануале. Если зазор отличается, то с помощью съемника утапливают толкатель (стальной цилиндрик) и пинцетом достают шайбу. На шайбах написана толщина в миллиметрах с точностью до одной сотой. Если надпись стерта, необходимо измерить толщину шайбы посередине с помощью микрометра. Для этой операции нельзя применять штангенциркуль, потому что он покажет толщину по краям. После этого необходимо подобрать шайбу подходящего размера, установить ее на место и еще раз проверить зазор.

Регулировка теплового зазора гидрокомпенсаторов проводят во время ремонта или проверки двигателя. Для этого снимают направляющую толкателей или распредвал, после чего вытаскивают гидрокомпенсаторы и с помощью штангенциркуля измеряют высоту ножки клапана. Если ее высота соответствует допуску гидрокомпенсатора, который написан на нем, то регулировка не требуется. Если не соответствует, то компенсатор меняют на подходящий. После этого устанавливают на место направляющую толкателей или распредвал.

Как понять, что зазор выставлен неправильно

Если исправный двигатель стал издавать негромкое постукивание, частота которого меняется вместе с оборотами двигателя и не исчезает после прогрева, возможно незначительное увеличение теплового зазора. Если в дополнение к стуку исправный двигатель начал терять в мощности, приемистости или экономичности, возможно сильное увеличение теплового зазора. Если исправный двигатель начал терять в мощности, приемистости и экономичности, но стука клапанов нет, а свечи, топливный фильтр, угол опережения зажигания, компрессия в цилиндрах и давление в шинах в норме, возможно сокращение теплового зазора (зажатые клапаны).

Чем опасно изменение теплового зазора мотора

Если клапан зажат, то горячие газы, образующиеся во время сгорания топлива, нагревают не только нижнюю, но и верхнюю часть тарелки, то температура клапана увеличивается, что может привести к его прогоранию. Это особенно опасно, если мотор работает под большой нагрузкой или неправильно выставлен угол опережения зажигания.

Прогар клапана приведет к резкому падению мощности мотора, росту расхода топлива и перегреву двигателя. Если клапаны начали стучать, то никакой угрозы для мотора нет. Проблема в том, что на ранней стадии проворачивание вкладыша коленвала проявляет себя аналогичным стуком, поэтому их легко спутать.

Источник