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.).
Возможные неисправности ГРМ
Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:
- Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
- Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
- Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
- Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.
Как устранить стук клапанов
Если в пути от мотора начали исходить непонятные постукивания, первым делом нужно убедиться в нормальном уровне масла в двигателе. Когда масла недостаточно, даже исправный насос не сможет обеспечить смазывание всех необходимых узлов. Нормальным считается средний уровень масла.
Далее следует провести определенные тесты – посмотреть, есть ли стук клапанов на холостых оборотах, что происходит при нагруженном двигателе и во время разгона авто. Усиление шума явно указывает на износ подшипников коленвала.
Если цокот появляется после заливки топлива, можно смело считать его виновником неполадки. Со временем этот эффект пройдет и для двигателя он не критически опасен. Однако лучше впредь не заправляться на этой АЗС.
Что нужно предпринять для устранения стука в клапанах? Выше мы рассматривали, что в конструкции ДВС применяются два или четыре клапана на цилиндр. Также клапаны подразделяются на впускные и выпускные. Работа мотора происходит при высоких температурах. Поэтому металлические детали предсказуемо расширяются. В результате меняется зазор. В случае неправильной регулировки клапанов это чревато быстрым износом системы ГРМ. И двигатель существенно потеряет в мощности. Если зазор увеличится, клапаны будут открываться не полностью. Если зазор окажется слишком мал, произойдет подгорание клапанов и седел.
В случае отсутствия гидрокомпенсаторов в конструкции авто нужно каждые 25 тысяч километров пробега регулировать зазоры клапанов. Не лишним будет также производить очистку этих элементов, потому что в процессе работы на их поверхности образуется нагар. В итоге нормальная работа клапанов нарушается. Таким образом, условия стабильной работы авто и нормального расхода топлива – чистые клапаны и настроенный зазор.
Тепловой зазор можно отрегулировать. Как это сделать, рассмотрим на машине ВАЗ. Из инструментов нам понадобятся рожковые ключи и набор головок. Кроме того, необходимо иметь щуп толщиной 0,15 мм. Далее нужно выполнить следующие действия:
- Установив КПП в нейтральное положение, подкладывают упоры под задние колеса.
- Дают остыть мотору до 20 градусов Цельсия.
- Откручивают болты, удерживающие клапанную крышку. Для этого нужен ключ на 10.
- Шкив коленвала выставляют по меткам. Метка распределительного вала должна совпасть со стрелкой на крышке клапанов.
- При помощи щупа регулируют зазоры шестого и восьмого клапанов. Традиционно клапаны начинают считать со стороны радиатора.
- Проворачивают коленвал на пол-оборота.
- Затем так же щупом настраивают клапаны четыре и семь. Далее коленвал нужно снова провернуть на половину оборота.
- Выставляют зазоры клапанов номер три и один.
- Затем регулируют второй и пятый клапаны.
В конце снова нужно проверить правильность выставления всех зазоров. Щуп должен входить в зазор с небольшим трением, но без значительных усилий. Нужно иметь в виду, что после затяжки контргаек зазор станет меньше. Категорически нельзя оставлять клапан в зажатом состоянии.
Самостоятельная регулировка не всегда помогает убрать стук. Если такое случилось, дальнейший ремонт лучше доверить СТО. Другие причины шума своими руками убрать вряд ли получится. Не исключено, что, несмотря на старание, не получится правильно выставить зазоры клапанов.
Важное уточнение – стук как в холодном, так и в горячем состоянии двигателя свидетельствует о серьезных неисправностях. При обнаружении такой проблемы лучше не откладывать визит на СТО
Во время ремонта очень легко ошибиться, что повлечет усугубление неполадок
Именно поэтому совсем не рекомендуется заниматься самостоятельным ремонтом клапанов новичкам.
Во время ремонта очень легко ошибиться, что повлечет усугубление неполадок. Именно поэтому совсем не рекомендуется заниматься самостоятельным ремонтом клапанов новичкам.
Конструкция клапанов двигателя
Механизм привода клапанов – это часть более крупного газораспределительного механизма (ГРМ). По конструкции ГРМ может быть с верхним или с нижним расположением клапанов. В современных двигателях чаще применяется первая схема.
Посредством клапана в цилиндр напрямую подается топливовоздушная смесь в точной дозировке. Также может осуществляться подача просто воздуха. Выпуск отработавших газов из цилиндра происходит аналогично при помощи клапана. Поэтому четырехтактный двигатель внутреннего сгорания должен иметь на каждый цилиндр минимум два клапана, чтобы реализовывался принцип его работы.
По прямому назначению клапаны можно поделить на два вида:
- впускной клапан;
- выпускной клапан.
Частью клапана является его тарелка. Конструкция современных двигателей такова, что клапаны расположены в головке блока цилиндров (сокращенно ГБЦ). Место контакта клапана и ГБЦ называется седлом клапана. Седло изготавливают из стали или чугуна и запрессовывают в ГБЦ.
Чтобы цилиндр наполнялся топливно-воздушной смесью или воздухом максимально эффективно, тарелка впускного клапана должна превышать тарелку выпускного по диаметру. Это главное отличие между впускными и выпускными клапанами. Благодаря большему диаметру тарелки впускной клапан наполняет цилиндр воздухом или топливной смесью более качественно.
Однако есть причины для увеличения диаметра тарелки и выпускного клапана. К примеру, это улучшает очистку цилиндров от продуктов горения. Однако нельзя увеличивать диаметры тарелок обоих клапанов до бесконечности – они должны поместиться в геометрические размеры камеры сгорания, расположенной в головке блока цилиндров.
Во время работы клапаны мотора подвергаются большим нагрузкам как по механическим параметрам, так и по температуре. По этой причине изготавливают их из специальных сплавов, способных противостоять высокой температуре и механическому разрушению. Особо усиливают кромку тарелки, да и ей самой придают дополнительную механическую прочность при помощи напыления из керамики. Впускной клапан имеет обычно стержень из цельного куска металла, а вот стержень выпускного содержит внутри полость с натрием. Это обеспечивает ему повышенную теплопроводность для быстрого отведения тепла от тарелки клапана.
Поверхность прикосновения тарелки клапана к блоку цилиндров называется фаской. В этом месте очень нежелательно образование нагара. Чтобы предотвратить такое явление, а также более равномерно распределить тепло, в конструкции механизма клапанов применяется определенное инженерное решение. А именно клапан вращается во время работы двигателя.
В настоящее время чаще всего используются ДВС с четырехклапанной схемой. То есть каждый цилиндр такого мотора имеет два впускных и два выпускных клапана. Когда клапан на впуске опускается, открывается кольцевой проход между седлом и тарелкой. Через этот проход осуществляется наполнение цилиндра топливно-воздушной смесью или просто воздухом. Площадь сечения прохода напрямую влияет на скорость наполнения цилиндра и, как следствие, на производительность мотора.
Кроме вышеописанной схемы, встречаются двух-, трех- и пятиклапанные. У двухклапанной системы один впускной и один выпускной клапан в каждом из цилиндров. Трехклапанная содержит два впускных и один выпускной. Если клапанов пять, три служат для впрыска и два для выпуска отработавших газов. Количество клапанов определяется размером камеры сгорания в конкретном двигателе, типом привода клапанов. Также число клапанов зависит от форсированности ДВС и других показателей.
Клапан открывается за счет нажатия на его стержень. Осуществляет это нажатие привод. Таким образом посредством привода клапана происходит передача усилия от распределительного вала. В современных двигателях реализовано две основных схемы привода: передача движения от гидравлических толкателей или привод, базирующийся на роликовых рычагах.
Закрывается клапан посредством пружины, подобранной по жесткости. Благодаря давлению пружины тарелка клапана герметично перекрывает каналы впуска и выпуска. Для удержания клапана на стержне служат сухари и тарелка клапанной пружины. Однако двигатель в работающем состоянии, особенно при нагрузке, способен вызывать на клапанах резонансные колебания. Для борьбы с этим эффектом устанавливают две пружины, витки которых имеют разное направление.
Принцип работы ГРМ
Весь процесс газораспределения
сводится к синхронному вращению коленчатого вала и распределительного вала. А так же открыванию впускных и выпускных клапанов в определенном месте положения поршней.
Для точного расположения распредвала относительно коленвала используются установочные метки
. Перед надеванием ремня газораспределительного механизма
совмещаются и фиксируются метки. Затем надевается ремень, «освобождаются» шкивы, после чего ремень натягивается натяжным(и) роликами.
При открывании клапана коромыслом происходит следующее: распредвал кулачком «наезжает» на коромысло, которое нажимает на клапан, после прохождения кулачка, клапан под действием пружины закрывается. Клапаны в этом случае располагаются v-образно.
Если в двигателе применены толкатели, то распредвал находится непосредственно над толкателями, при вращении, нажимая своими кулачками на них. Преимущество такого ГРМ малые шумы, небольшая цена, ремонтопригодность.
В цепном двигателе весь процесс газораспределения тот же, только при сборке механизма, цепь надевается на вал совместно со шкивом.
Заголовок
Механизм газораспределения руководит впускными и выпускными клапанами автомобильного двигателя. Газораспределительный механизм или как его еще называют ГРМ, производит выпускание воздушно-топливной смеси во все цилиндры двигателя машины, а после этого удаление из камеры сгорания отработанных газов.
В представленной статье размещены ответы на такие довольно распространенные вопросы:
- Что собой представляет газораспределительный механизм?
- Устройство ГРМ;
- назначение механизма газораспределения;
- В чем заключается функционирование ГРМ?
- Типы газораспределительных механизмов.
Величина теплового зазора
Зазор в клапанах ДВС также выставляется разный, и он тоже зависит он конкретной модели силового агрегата. Величина теплового зазора (ТЗ) разработчиками рассчитывается, исходя из теплового расширения металла, применяемого в моторе, а материал для изготовления производителями используется разный. Еще нужно сразу отметить, что не всегда заводом рекомендуемые ТЗ строго выполняются ремонтниками, так как на практике выясняется, что другие величины зазоров на практике более подходят для той или иной модели движка, с ними мотор работает в оптимальном режиме.
ТЗ должны быть оптимальными, не больше и не меньше положенного. Если зазор слишком маленький:
- клапана негерметично прилегают по седлам, уменьшается компрессия в цилиндрах, теряется мощность ДВС;
- со временем из-за неплотного прилегания к седлам прогорают клапана (обычно выпускные);
- мотор неровно работает на холостых оборотах.
Если зазор слишком большой:
- в движке возникает неприятный щелкающий стук (похож на звук стрекочущей швейной машинки);
- быстро вырабатываются детали – изнашиваются кулачки РВ, толкатели, регулировочные шайбы, торцы клапанов;
- мотор не развивает необходимой мощности, так как при недостаточном открытии клапанов не происходит необходимого наполнения цилиндров ТВ смесью.
В среднем ТЗ клапанов находятся в пределах 0,15-0,45 мм, причем, для выпуска зазоры всегда устанавливаются больше – при малых ТЗ выпускные клапана склонны к прогоранию.
Регулировка клапанов (РК) обычно производится на холодную, но на некоторых моделях автозаводы-изготовители рекомендуют выполнять регулировочные работы на прогретом ДВС.
Инструменты для притирочных работ
Приспособления для притирки подразделяются на 2 группы.1.
Зажимающие клапан сверху, фиксирующиеся на стержне. На одной из сторон располагается ручка. Для достижения результата её нужно тянуть и вращать.2.«Присоски». Фиксируются на тарелке клапана, также оснащаются ручкой. Для использования надо прижать клапан к тарелке и вращать приспособление в разные стороны.
Инструмент для притирки клапанов: зажимающая сверху модель
При отсутствии инструмента подойдут шуруповёрт или дрель. Вне зависимости от выбранного инструмента вам понадобятся следующие приспособления: абразивная или алмазная паста; пружина — такая, чтобы можно было без труда сжать руками и надеть на клапан; керосин. Нет возможности раздобыть абразивную пасту? Приготовьте её! Для этого понадобится наждачная бумага с мелким зерном или стружка наждачного камня. Снимите с неё камни и смешайте их с солидолом или аналогичным веществом в пропорции 2 к 1. По консистенции смесь должна напоминать шампунь. В крайнем случае в качестве основы сгодится и стандартное моторное масло.
Работа внутреннего сгорания в двигателе 16 клапанов
Двигатель 16 клапанов представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором каждый цилиндр оснащен по 4 клапана на впуск и выпуск. Это означает, что в двигателе с 4 цилиндрами имеется всего 16 клапанов.
Работа двигателя 16 клапанов основана на принципе взаимодействия воздуха и топлива для создания сжатого воздушно-топливного заряда, который затем подвергается сгоранию внутри цилиндра.
Процесс работы двигателя 16 клапанов можно разделить на несколько этапов:
- Впуск: в этом этапе открываются впускные клапаны, позволяя смеси воздуха и топлива попасть в цилиндр. Воздух поступает через впускной коллектор и фильтр воздуха, а топливо подается из топливного инжектора или карбюратора.
- Сжатие: в этапе сжатия впускные и выпускные клапаны закрыты, в результате чего сжимается воздушно-топливная смесь внутри цилиндра под действием работающего поршня.
- Воспламенение: по достижении компрессии, система зажигания порождает искру, которая зажигает сжатую воздушно-топливную смесь, вызывая взрыв и создание высокого давления.
- Работа: развиваемое взрывное давление вызывает движение поршня, который преобразует энергию сгорания в механическую работу. Под действием поршневого движения передается крутящий момент на коленчатый вал, который запускает работу других узлов двигателя.
- Выпуск: выпускные клапаны открываются, позволяя отработавшим газам выйти из цилиндра и попасть в выпускной коллектор. Отработавшие газы затем выводятся из двигателя через систему выпуска.
Множественные клапаны в двигателе 16 клапанов позволяют улучшить процессы впуска и выпуска газов, улучшить эффективность сгорания, повысить мощность и экономичность двигателя. Благодаря большему количеству клапанов, двигатель может эффективно контролировать поток воздуха и топлива, а также выпуск отработавших газов, что позволяет добиться лучшей производительности и экологичности.
Таким образом, двигатель 16 клапанов представляет собой современное решение в области внутреннего сгорания, обеспечивающее оптимальную работу двигателя и повышенные показатели производительности.
11.2. Регулировка зазоров в приводе клапанов
| ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ |
Для компенсации теплового расширения клапана конструктивно задается зазор между
торцом стержня клапана и кулачком распределительного вала. При увеличенном зазоре
клапан не будет полностью открываться, при уменьшенном – полностью закрываться.
Зазор измеряется на холодном двигателе (при +20 °С ) между кулачком распределительного
вала (кулачок должен быть направлен вверх от толкателя) и регулировочной шайбой
толкателя клапана.
Номинальный зазор для впускного клапана составляет (0,2±0,05) мм, для выпускного
– (0,35±0,05) мм. Зазоры регулируются подбором толщины регулировочных шайб.
В качестве запасных частей поставляются шайбы толщиной от 3 до 4,5 мм через
0,05 мм.
|
Считая от привода распределительного вала, первый, четвертый, пятый и |
Примечания
Рекомендуется выкрутить свечи зажигания, чтобы легче проворачивать коленчатый
вал.
|
1 – зубчатое колесо распределительного вала; 2 – шкив генератора; 3 – шкив коленчатого вала |
|
Фиксатор должен быть установлен между распределительным валом и краем |
|
Для того чтобы легче вынуть регулировочную шайбу, в толкателе проточены |
Толщина новой шайбы рассчитывается по формуле:
H = B + A – C,
где
A – измеренный зазор, мм;
B – толщина старой шайбы, мм;
C – номинальный зазор, мм;
H – толщина новой шайбы, мм.
Пример (для впускного клапана):
A = 0,26 мм,
B = 3,75 мм,
C = 0,2 мм,
тогда
H = 3,75 + 0,26 – 0,2 = 3,81 (мм).
В пределах допуска зазора ±0,05 мм подбираем ближайшую по толщине шайбу (3,8
мм).
Предупреждение
Поворачивайте коленчатый
вал по часовой стрелке ключом за болт крепления шкива коленчатого вала или за
болт крепления шкива генератора. Запрещается проворачи-вать коленчатый вал за
болт крепления шкива распределительного вала.
| ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|