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.
Что такое регулировка клапанов?
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».
Зачем нужна регулировка 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.
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.
Что будет, если не регулировать клапаны?
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.
Как узнать, каким должен быть тепловой зазор?
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.
Как узнать, когда регулировать клапаны
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.
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.
Как регулировать клапаны?
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.
Такой метод регулировки мы наглядно показывали в отдельном материале на примере Renault Logan.
Почему на некоторых моторах клапаны регулировать не нужно?
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.
Клапана зажаты — признаки слишком маленьких зазоров клапанов
Слишком маленькие зазоры в клапанном механизма двигателя (клапана зажаты) — неисправность которую необходимо устранить как можно быстрее, не откладывая ее в дальний ящик.
Причин этому как минимум две — тарелка клапана с маленьким тепловым зазором по мере прогрева двигателя будет неплотно прижиматься к своему седлу в головке блока так как стержень клапана подвергается тепловому расширению и удлиняется. Это приводит к обгоранию и разрушению кромки тарелки и ее посадочного гнезда в головке. Клапан прогорает.
Вторая причина дополняет первую. Появившийся зазор между тарелкой клапана и седлом в головке приводит к потере герметичности камеры сгорания. А наличие в ней определенного давления в конце такта сжатия (компрессия) — одно из условий эффективного горения топливной смеси и получения от двигателя максимальной отдачи. Зависимость тут простая — падает компрессия — падает мощность двигателя.
Признаки слишком маленьких зазоров клапанов двигателя
1. Двигатель плохо запускается.
Если хотя бы в одном цилиндре двигателя автомобиля снижена компрессия (а при маленьких зазорах клапаном она бывает снижена практически во всех), о запуске двигателя с первой попытки можно забыть, так как топливная смесь в таком случае плохо поджигается и плохо горит.
2. Двигатель троит на холостом ходу.
Если к плохому поджигу и горению смеси добавить разброс в величине компрессии для цилиндров, то двигатель троит на холостом ходу, а в особо запущенных случаях может время от времени пытаться заглохнуть. Отрегулировать и стабилизировать холостой ход винтами «качества» и «количества» карбюратора не удается.
3. Выстрелы в карбюратор.
Если зажат впускной клапан и зазор у его тарелки большой, то возможен выброс горящей топливной смеси во впускной коллектор двигателя и карбюратор. Все это сопровождается холопками и даже выстрелами, пугающими прохожих и самого водителя.
4. Выстрелы в глушитель.
Аналогичные хлопки и выстрелы могут производится в выпускной коллектор двигателя и глушитель автомобиля, так как в случае зажатого выпускного клапана зазор у его тарелки будет большим и через него горящая топливная смесь будет выбрасываться. См. «Стреляет и хлопает в глушитель (причины не связанные с карбюратором)».
5. Провалы и рывки при нажатии на педаль газа.
Работающие через раз цилиндры двигателя не дадут в полной мере обеспечить разгон автомобиля при нажатии на педаль газа. В ответ водитель получит провалы и рывки, а не подхват.
6. Снижение мощности и приемистости двигателя автомобиля.
Низкая компрессия в цилиндрах по причине зажатых клапанов, как уже отмечалось ранее, не позволит получить от двигателя желаемую мощность и приемистость, так как топливная смесь в камерах сгорания будет гореть не эффективно (из за низкого давления), и даже иногда не поджигаться вовсе (пропуски зажигания).
Что можно сделать если имеются веские подозрения на слишком маленькие зазоры клапанов?
Необходимо провести проверку тепловых зазоров клапанов и при необходимости провести их регулировку согласно инструкции.
Предварительную оценку состояния клапанного механизма двигателя автомобиля можно сделать проведя измерение компрессии или специальную безразборную проверку.
В случае, если ситуация запущена и клапана прогорели, придется снимать головку блока и производить их замену.
Примечания и дополнения
— Тепловые зазоры в клапанном механизме двигателей 2108, 21081, 21083, 2111: впускные — 0,15-0,25, выпускные — 0,30-0,40 мм.
— Тепловые зазоры в клапанном механизме двигателей 2101, 2103, 2121, 21213 и их модификаций: впускные — 0,14-0,17, выпускные — 0,14-0,17 мм.
— Подбираем шайбы для регулировки клапанов для регулировки клапанов: «Шайбы для регулировки клапанов».
Регулировка зазоров клапанов
Регулировку теплового зазора в клапанах необходимо производить при температуре двигателя от 20 до 40 градусов. Это необходимо учитывать при записи на сервис.
Отечественные: от 1000
Иномарки: от 2500
Клапаны — металлические детали двигателя, расположенные в головке блока цилиндров. Является важной частью механизма газораспределения (ГРМ). Периодическая регулировка клапанов необходима для обеспечения работоспособности и увеличения ресурса мотора.
Устройство, виды, функции
Конструктивно клапан представляет собой длинный стержень с плоской либо выпуклой головкой, иначе называемой тарелкой. Деталь изготавливается из стали специальных марок, устойчивых к тепловым и механическим нагрузкам. Каждый элемент комплектуется направляющей втулкой и пружиной. В спортивных автомобилях возможно применение пневмоклапана.
По назначению клапаны делятся на впускные и выпускные, отличаются диаметром тарелки и выполняемой работой. Задача первых — впускать воздушно-топливную смесь в цилиндры, вторые выпускают продукты горения — отработавшие газы. На один цилиндр предусмотрено чаще всего парное количество элементов, 2 или 4. Иногда автопроизводители применяют нестандартную конструкцию в 3 либо 5 клапанов.
Признаки неисправности
О том, что пора отрегулировать клапаны, двигатель сигнализирует следующими признаками:
- снижается или пропадает компрессия;
- мотор работает с перебоями — троит;
- появляется характерный стук — цоканье.
Если зазор клапанов не откорректировать вовремя, автовладельца ожидают значительные расходы на ремонт двигателя.
Периодичность проверки
Клапанные зазоры со временем неизбежно превысят предельно допустимые значения. Увеличенные, как и чрезмерно малые, размеры промежутков негативно повлияют на работу и ресурс силового агрегата.
Конкретную величину теплового зазора и периодичность проверки клапанного механизма производители авто указывают в руководстве по эксплуатации. Оптимальный вариант — проверять состояние клапанов в плановом порядке, при прохождении очередного ТО.
Рекомендуемый интервал выполнения регулировки составляет 1–2 года или каждые 30–60 тысяч км пробега.
С такой же периодичностью обычно проводится, например, замена тормозной жидкости.
Регулировка в автосервисе
Для точной регулировки клапанов обращайтесь в автосервис. Мастера техцентра «Автокрепеж» в Самаре выполнят регулировку тепловых зазоров клапанов — быстро, недорого, с гарантией. Цена работы зависит от марки и модели транспортного средства.
Наши преимущества:
- Обслуживание и ремонт любой сложности отечественных авто и иномарок.
- В штате — грамотные специалисты с большим опытом работы.
- Достойный уровень технического оснащения: современное измерительное оборудование, стенды для диагностики, приборы, инструменты.
- Собственная сеть автомагазинов. Реализуем все виды запчастей по минимальным ценам.
- Европейский уровень сервиса. Мы работаем — вы отдыхаете. Никаких причин для беспокойства: контролируйте ход процесса на большом экране в комфортной зоне ожидания.
Закажите звонок или оставьте онлайн-заявку на сайте. Сотрудник компании перезвонит, уточнит подробности, ответит на все вопросы.
Симптомы неотрегулированных клапанов
Нередко в своей практике приходится сталкиваться с таким явлением как недостаточное внимание владельца автомобиля к состоянию зазоров клапанов. В большинстве случаев клиенты просто ложат «болт» на такую процедуру как проверка-регулировка зазора. А клапана то есть и их нужно регулировать! Не будем обращаться за советом в книгу по эксплуатации «что да как», но при непонятном поведении мотора возьмем инструмент и проверим клапана.
— характерный звук из-под клапанной крышки — цокание, стучки, дребезг и прочие призвуки
— плохая заводка как на холодный так и горячий двигатель
— нестабильный, плавающий ХХ
— при определенных случаях на ХХ через мотор проходит «судорога»
— вибрация мотора
— на определенных оборотах (в частности около 3000 оборотов в мин.) слышен явно аномальный рев мотора, плюс выхлопная система отзывается нехорошей вибрацией
— потеря приеместости мотора на низах
— подергивания на низких предачах при езде накатом
— толчки, рывки при нажатии на газ
— провал оборотов при резком нажатии на педаль газа
— непонятный расход
Настоятельно РЕКОМЕНДУЮ проверять зазоры раз в 5000 км. Внимательно осмотривать состояние распредвала и регулировочных болтов. Часто из-за зажатого клапана эти болты разбиваются и корректная регулировка просто невозможна. Многие мотористы с безразличием относятся к такому и уже после 1000 км после регулировки проблемы возвращаются. Зазоры выставлять только заводские: впуск — 0,15 выпуск — 0,30. Никаких «газовых» !
В идеале проводить эту процедуру нужно самостоятельно, но если нет желания или достаточного умения, то ездить только к проверенным толковым мотористам.
Также поделюсь интересным случаем.
Приехал сенс 1.3 с прыгающей стрелкой температуры на приборке. Вернее, на холодную все нормально, но когда мотор прогревается и ее положение примерно на середине шкалы, то появляются дергания. Особенно ярко они выражаются когда нажимаешь на тормоз или включаешь поворотник. Так же дико прыгает когда переключаешься со второй на третью (ахах). Забавно.
Поспешили — поменяли датчик. Симптомы те же! Начал глубже копать, обратил внимание на работу двигателя на ХХ. Дрожит как «мокрая собака холодным осенним вечером». Меряю зарядку — 14,1 В как в книжке. Меряю напряжение между плюсовой клеммой аккумулятора и блоком двигателя — 17,3 В! Ясно-понятно. Ищу точку массы на моторе — находится на кронштейне рабочего цилиндра сцепления. Раскручиваю. Сильное оплавление клеммы, нагар, отсутствие плотного прилегания и соответственно контакта. Исправляю косяк — мотор как часы, стрелка как по заводу!
Всем мира, добра и здоровья!