Як відрегулювати теплові зазори клапанів у двигуні
Зміст
При роботі двигуна всі деталі змінюють свої геометричні розміри через теплове розширення, який завжди точно передбачуваного. Стосується ця проблема та приводу клапанів газорозподільного механізму у чотиритактних моторах. Тут важливо дуже точно і своєчасно відкривати та закривати канали впуску та випуску, впливаючи на торець стебла клапана, що важко в умовах розширення як самих стебел, так і всієї головки блоку.
Конструктори змушені залишати в зчленуваннях теплові зазори або вдаватися до встановлення вузлів їхньої механічної компенсації.
Роль клапанів та фаз газорозподілу у двигуні
Однією з найважливіших характеристик двигуна, коли мова заходить про його максимальну потужнісну віддачу при прийнятному витраті палива, стає наповнення циліндрів свіжою сумішшю. Попадає вона в робочий об'єм через систему клапанів, ними ж і випускаються гази, що відпрацювали.
Коли двигун працює на значних оборотах, а ними можна вважати з деяким припущенням як максимальні, так і мінімальні холостого ходу, маси газу, що проходять через циліндри, починають виявляти свої аеродинамічні властивості, інертні та інші, пов'язані з ефективністю горіння та теплового розширення.
Точність та оптимальність відбору енергії палива та перетворення її на механічну залежать від своєчасної подачі суміші в робочу зону з наступним не менш оперативним її видаленням.
Моменти відкриття та закриття клапанів визначаються фазою руху поршня. Звідси й поняття фазованості газорозподілу.
У будь-який час, а для двигуна це означає кут повороту колінчастого валу і конкретний такт роботи двигуна всередині циклу, стан клапана визначається чітко. Залежати воно може лише від оборотів і навантаження в строго нормованих межах, що задаються системою підстроювання фаз (фазорегуляторами). Ними оснащуються найсучасніші та найдосконаліші двигуни.
Ознаки та наслідки неправильного зазору
В ідеалі, точність роботи клапанів забезпечує нульовий проміжок. Тоді клапан чітко слідуватиме траєкторії, що задається профілем кулачка распредвала. Він має досить складну форму, що ретельно підбирається розробниками мотора.
Але реалізувати таке можливо тільки при використанні гідрокомпенсаторів зазорів, залежно від конкретного виконання, що називаються також гідроштовхачами та гідроопорами.
В інших випадках зазор буде невеликим, але цілком кінцевим, залежним від температури. Розробники ДВС експериментально і розрахунковим шляхом визначають, яким він повинен бути спочатку, щоб у будь-яких умовах зміна зазорів не позначилася на роботі двигуна, завдавши йому пошкодження або знизивши споживчі якості.
великий зазор
На перший погляд, збільшення зазорів у приводі клапанів виглядає безпечно. Ніякі теплові зміни не зведуть їх до нульових, що загрожує проблемами.
Але зростання подібних запасів безслідно не проходить:
- двигун починає видавати характерний стукіт, що пов'язано зі збільшеним розгоном деталей перед входом у зіткнення;
- ударні навантаження ведуть до підвищеного зносу і фарбування поверхонь металу, пил, що утворився, і стружка розходяться по двигуну, пошкоджуючи всі деталі, які змащуються із загального картера;
- фази газорозподілу починають запізнюватися з-за часу, необхідного на вибір зазорів, що веде до погіршення показників на високих оборотах.
Цікаво, що двигун, що гучно стукає, з величезними зазорами може чудово тягнути на низьких оборотах, знаходячи, як кажуть, «тракторну тягу». Але робити так спеціально не можна, двигун буде швидко зношений продуктами з поверхонь, що зазнають ударних навантажень.
Маленький зазор
Зменшення зазору може призвести до більш швидких і непоправних наслідків. У міру прогрівання недостатній зазор швидко стане нульовим, зчленування кулачків і клапанів з'явиться натяг. В результаті тарілки клапанів перестануть щільно сідати у свої гнізда.
Порушиться охолодження тарілок клапанів, частину тепла вони за розрахунком скидають у метал головки під час фази закриття. Незважаючи на виробництво клапанів із жароміцних сталей, вони швидко перегріються і прогорять, використовуючи високу температуру і кисень. Мотор втратить компресію та вийде з ладу.
Регулювання теплових зазорів клапанів
Деякі двигуни у процесі штатної експлуатації мають властивість збільшувати клапанні зазори внаслідок зношування. Це безпечне явище, оскільки важко не помітити стукіт, що почався.
Набагато гірше, а на жаль так поводиться більшість моторів, коли зазори з часом зменшуються. Тому для виключення обнулення зазорів і прогар тарілок треба виконувати регулювання строго по заводському регламенту.
Використовуємо щуп
Найпростіший спосіб - це зняти клапанну кришку, відвести кулачок від клапана, що перевіряється, і спробувати ввести в зазор плоский щуп з набору.
Зазвичай товщина щупів має крок 0,05 мм, що достатньо для вимірювання з допустимою точністю. За величину зазору приймається товщина максимального щупів, який ще проходить в зазор.
За допомогою рейки та індикатора
На деяких моторах, зазвичай це коромисла (важелі, рокери) в механізмі приводу, є можливість установки пристосування у вигляді рейки, на якій передбачені гнізда для монтажу точного індикатора годинникового типу.
Підвівши його ніжку до важеля навпроти стебла, можна похитати вручну або спеціальною вилкою рокер, вільний від кулачка, вважаючи показання за шкалою індикатора з точністю близько 0,01 мм. Не завжди така точність потрібна, але регулювати стає значно зручніше.
Що робити, якщо варто ГБО
Пропано-бутанова суміш має набагато більшу октанове число, ніж традиційний бензин широкого застосування. Відповідно, горить вона повільніше, розігріваючи під час випуску вихлопні клапани. Зазори починають зменшуватися набагато сильніше, ніж передбачали розробники двигуна, припускаючи використання бензину.
Щоб уникнути передчасного прогару тарілок і гнізд, зазори при регулюванні встановлюються збільшеними. Конкретна величина залежить від двигуна, зазвичай, добавка становить 0,15-0,2 мм.
Можна і більше, але тоді доведеться змиритися з шумністю, зниженням потужності та підвищеним зношуванням механізму газорозподілу при роботі з частковими навантаженнями. Найкращим виходом буде використання під газ моторів із гідрокомпенсаторами.
Приклад регулювання клапанів на ВАЗ 2107
На ВАЗ-2107 встановлено класичний двигун із приводом клапанів через рокери від єдиного розподільного валу. Зазори з часом зростають, конструкція не відрізняється досконалістю, тому регулювання потрібно приблизно кожні 20 тисяч кілометрів пробігу.
Виконувати цю операцію можна самостійно, навичка виробляється досить швидко. З розхідників потрібно тільки прокладання клапанної кришки, не варто намагатися застосувати її повторно або з герметиком, кришка слабка, кріплення ненадійне, мотор швидко заросте брудом від масла, що підтікає.
Для роботи дуже бажано придбати набір із рейки та індикатора. Переваги відомі тим, хто займається двигунами професійно та здатний оцінити різницю між точним пристосуванням та звичайним щупом.
Порядок роботи з циліндрів і кулачок розподільного валу відгравірований на самій рейці, а також є в будь-якій вазівській інструкції або книзі з ремонту.
- Четвертий циліндр встановлюється у верхню мертву точку такту стиснення, після чого регулюються 6 та 8 клапани. Вимірюється зазор індикатором, після чого послаблюється контргайка і регулювальним болтом вводиться розрахункова компенсація зносу.
- Далі операції повторюються всім клапанів, повертаючи колінвал послідовно на 180 градусів, чи це буде 90 по распредвалу. Номери кулачків та кути повороту вказані на рейці.
- Якщо використовується щуп, він вводиться в зазор, підтискається регулювальним болтом і контргайкою. Домагаються такого його притиску, щоб він витягувався із зазору з невеликим зусиллям, це й відповідатиме штатному зазору 0,15 мм.
Користуючись тим, що кришка знята, буде практично перевірити натяг ланцюга та стан натягувача, його черевика та заспокійлювача. Якщо потрібно щось ремонтувати або підтягувати ланцюг, то регулювати клапани слід після завершення всіх процедур з ланцюгом.
