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.
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!
3 причины, почему нужно регулировать в моторе клапаны?
Одна из самых распространённых проблем с бензиновым двигателем – это появление тракторного рокота, как от дизельного мотора. Происходит такое по причине нарушения регулировки клапанов. Разберёмся, для чего нужна эта регулировка, и как часто её нужно выполнять?
Зазоры в клапанах
Клапаны в двигателе – это такие краны, одни отвечают за подачу в цилиндры топливно-воздушной смеси, а вторые за отведение отработавших газов. Для нормальной работы мотора все его части должны правильным образом двигаться, а клапаны вовремя открываться и закрываться. За правильное движение клапанов отвечает распредвал, кулачки на котором нажимают на ножку клапана (толкатель), тем самым открывая его. Чтобы всё работало, как часы, зазор между клапаном и распредвалом должен быть правильно выставлен, с учётом теплового расширения, что и называется регулировкой клапанов. Когда эта настройка сбивается, тогда и появляется этот дизельный рокот.
Почему важна регулировка?
Правильно выставленные зазоры между клапаном, толкателем и распредвалом позволяют двигателю нормально работать. Когда зазор сбивается, то это приводит к неправильному открытию или закрытию клапана. Также этот зазор может появляться из-за банального износа деталей. В результате камера сгорания остаётся негерметичной и из неё происходит утечка выхлопных газов. Кроме этого, появляется неприятный цокот при работе двигателя.
Если не регулировать клапаны, а продолжать ездить как есть, то это ничем хорошим для двигателя не закончится. Негерметичная камера сгорания приводит к падению компрессии в моторе, прорыву выхлопных газов, всё это может стать причиной скорого разрушения двигателя. Такой мотор имеет заметное падение мощности, и ездить на машине становится практически невозможно. Автопроизводители рекомендуют проводить проверку и при необходимости регулировку клапанов минимум раз в 80 тысяч километров пробега.
При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU
Регулировка клапанов: что это и зачем она нужна
Одним из важных элементов двигателей внутреннего сгорания являются клапаны, благодаря которым в цилиндры поступает топливная смесь. Но бывает, что клапаны начинают плохо выполнять свою работу.
Что такое регулировка клапанов
Регулировка клапанов — это процесс, при котором настраиваются так называемые тепловые зазоры между кулачком распредвала и деталями клапанного механизма. То есть при регулировке клапанов корректируются не сами клапаны, а именно зазоры между ними и другими деталями.
В цилиндре обычного автомобильного двигателя происходит сжигание смеси топлива и воздуха. В результате там образуются продукты сгорания, которые толкают поршень, а он в свою очередь вращает коленвал, соединенный с трансмиссией. Затем отработавшие газы удаляются из цилиндра в выхлопную систему.
То есть смесь топлива и бензина должна сначала попасть внутрь цилиндра, а затем «лишние» газы должны выйти оттуда. Подавать смесь в цилиндры двигателя нужно не «когда попало», а строго в определенный момент и в требуемом количестве. Иначе двигатель нормально работать не сможет. Также газы должны и выводиться вовремя. Для этого и нужны клапаны, которые открываются и закрываются в нужное время, запуская в цилиндр смесь и выпуская отработанные газы.
Двигатели оборудуются так называемым распределительным валом. Упрощенно схема его работы примерно такова. Он вращается вместе с коленвалом и «толкает» специальными кулачками клапаны, заставляя их то открываться, то закрываться.
Во время работы детали двигателя сильно нагреваются. А при нагревании тела имеют свойство расширяться. При проектировании мотора обязательно учитывается это явление. Ведь иначе после того, как двигатель нагреется, то клапаны будут работать не так, как задумывалось инженерами. Поэтому делается так называемый тепловой зазор между деталями клапанного механизма и распредвалом. Регулировка этого зазора и называется «регулировкой клапанов».
Если клапаны не отрегулированы, то это может привести к увеличению расхода топлива (Фото: Shutterstock)
Зачем нужна регулировка клапанов
Регулировка клапанов требуется для своевременного их срабатывания и правильной работы двигателя. Если же клапаны не отрегулированы, то могут быть неприятные последствия.
- «Неправильный» тепловой зазор может привести к снижению мощности двигателя, а также увеличению расхода топлива.
- Неотрегулированные клапаны гораздо сильнее изнашиваются.
- Длительная эксплуатация двигателя с неотрегулированными клапанами приводит к преждевременному износу практически всех деталей мотора, следовательно, к необходимости капитального ремонта.
Кроме того, «неправильные» зазоры могут ухудшить экологичность выхлопа: в выхлопную систему может попасть несгоревшее топливо. И это влияет не только на экологию, но на износ катализатора.
Когда нужна регулировка клапанов
Следует вовремя осуществлять регулировку клапанов. На старых машинах она делается примерно раз в 60-80 тыс. км пробега (но все зависит от конструкции двигателя, манеры езды водителя, периодичности обслуживания и пр).
Поэтому автовладельцу стоит обращать внимание на симптомы, которые указывают на необходимость регулировки.
- Характерный металлический стук при работе двигателя (особенно в случаях, когда он не проходит при прогреве мотора).
- Снижение мощности и, соответственно, ухудшение разгона.
- Повышенный расход топлива.
- Неустойчивые обороты на холостом ходу.
Конечно, эти признаки могут говорить как о «неправильном» тепловом зазоре, так и о других неисправностях. В любом случае игнорировать их не стоит.
Как регулируют клапаны
Способов регулировки несколько. Расскажем про самые распространенные из них.
- Автоматическая регулировка. На современных автомобилях регулировка клапанов обычно делается «сама». Для этого двигатели оснащаются так называемыми гидрокомпенсаторами. Эти устройства поддерживают заданный тепловой зазор, используя давление моторного масла.
- Регулировка винтами. В этом случае мастер использует регулировочный винт на толкателе, который взаимодействует с клапаном. Винт вращается и либо приближается к клапану, уменьшая зазор, либо отдаляется от него, а зазор, соответственно, увеличивается. Для контроля зазора используется специальный щуп.
- Регулировка шайбами. Толкатель снимается, и под него подкладывается тонкая металлическая шайба.