Как открываются и закрываются клапаны?

Устройство, принцип работы и регулировка клапанного механизма двигателя

Клапанный механизм является непосредственно исполнительным устройством ГРМ, который осуществляет своевременную подачу топливовоздушной смеси в цилиндры двигателя и дальнейший выпуск отработавших газов. Ключевыми элементами системы являются клапаны, которые также обеспечивают герметичность камеры сгорания. Они испытывают большие нагрузки, поэтому к их работе предъявляются особые требования.

  1. Устройство клапанного механизма
  2. Особенности работы
  3. Количество клапанов
  4. Устройство привода
  5. Стук при работе
  6. Регулировка зазора

Устройство клапанного механизма

Для работы обычного двигателя необходимо минимум два клапана на каждый цилиндр. Один впускной и один выпускной. Сам клапан состоит из стержня и тарелки (головка). Место соприкосновения тарелки с ГБЦ называю седлом. Впускные клапаны имеют больший диаметр тарелки, чем выпускные. Это обеспечивает лучшее наполнение камеры сгорания топливовоздушной смесью.

Устройство клапанного механизма

Весь клапанный механизм состоит из следующих основных элементов:

  • впускной и выпускной клапаны;
  • направляющие втулки (обеспечивают точное направление движения клапанов);
  • пружина (возвращает клапан в исходное положение);
  • седло клапана (место соприкосновения тарелки с корпусом);
  • сухари (два сухаря обеспечивают опорную поверхность для пружины и фиксируют всю конструкцию);
  • маслосъемные колпачки или маслоотражательные кольца (не дает маслу попасть в цилиндр);
  • толкатель (передает нажимное усилие от кулачка распредвала).

Кулачки на распределительном вале нажимают на клапаны. Их возврат в исходное положение обеспечивается за счет пружины. Пружина крепится на стержне с помощью сухарей и тарелки пружины. Для гашения резонансных колебаний на стержне могут устанавливаться не одна, а две пружины с разносторонней навивкой.

Направляющие втулки клапанов

Направляющая втулка представляет собой деталь цилиндрической формы. Она снижает трение и обеспечивает ровный и правильный ход стержня. В работе эти детали также подвергаются нагрузкам и воздействию температуры. Поэтому для ее изготовления применяются износостойкие и жаростойкие сплавы. Втулки выпускного и впускного клапанов несколько отличаются друг от друга в связи с разницей в нагрузках.

Особенности работы

Клапаны постоянно подвержены воздействиям высокой температуры и давления. Это требует особого внимания к конструкции и материалам данных деталей. Особенно это касается выпускной группы, так как через них выходят горячие газы. Тарелка выпускного клапана в бензиновых двигателях может разогреваться до 800˚С – 900 ˚С, а в дизельных 500˚С – 700˚С. Нагрузка на тарелку впускного в несколько раз ниже, но и она достигает 300˚С, что также немало.

Именно поэтому в их производстве применяются жаропрочные сплавы металлов, содержащие легирующие присадки. Также выпускные клапаны часто имеют полый стержень с натриевым наполнителем. Это делается для лучшей терморегуляции и охлаждения тарелки. Натрий внутри стержня плавится, течет и забирает часть тепла с тарелки и переносит его на стержень. Так можно избежать перегрева детали.

Клапанный механизм двигателя

На седле в процессе работы может образоваться нагар. Чтобы избежать этого, применяют конструкции, которые вращают клапан. Седло представляет собой кольцо из высокопрочных стальных сплавов, которое напрессовывается непосредственно на головку цилиндров для более плотного контакта.

Также для правильной работы механизма должен соблюдаться регламентированный тепловой зазор. От высоких температур детали расширяются, что может привести к неправильной работе клапана. Зазор выставляется между кулачками распредвала и толкателями путем подбора специальных металлических шайб определенной толщины или самих толкателей (стаканов). Если в двигателе применяются гидрокомпенсаторы, то зазор регулируется автоматически.

Слишком большой тепловой зазор, будет препятствовать полному открытию клапана, а следовательно, цилиндры будут менее эффективно наполняться свежим зарядом. Маленький зазор (или его отсутствие) не позволит клапанам закрыться до конца, что приведет к их прогару и снижению компрессии в двигателе.

Количество клапанов

В классическом варианте четырехтактному двигателю для работы достаточно иметь по два клапана на каждый цилиндр. Но к современным моторам предъявляются все большие требования по мощности, расходу топлива и экологичности, поэтому для них этого уже становится недостаточно. Поскольку чем больше клапанов, тем более эффективно происходит наполнение цилиндра свежим зарядом. В разное время на двигателях пробовались следующие схемы:

  • трехклапанные (впуск – 2, выпуск – 1);
  • четырехклапанные (впуск – 2, выпуск – 2);
  • пятиклапанные (впуск – 3, выпуск – 2).

Лучшее наполнение цилиндров и их очистка обеспечиваются при использовании большего числа клапанов на один цилиндр. Но при этом усложняется конструкция двигателя.

На сегодняшний день наиболее популярными являются моторы с 4 клапанами на цилиндр. Первые такие двигатели появились еще в 1912 году на автомобиле Peugeot Gran Prix. Тогда широкого применения данное решение не получило, но начиная с 1970 года начали активно выпускаться серийные автомобили с таким количеством клапанов.

Устройство привода

За правильную и своевременную работу клапанного механизма отвечает распределительный вал и привод ГРМ. Конструкция и количество распредвалов для каждого типа двигателя выбирается индивидуально. Деталь представляет собой вал, на котором выполнены кулачки определенной формы. Проворачиваясь, они оказывают давление на толкатели, гидрокомпенсаторы или коромысла и открывают клапана. Тип схемы зависит от конкретного двигателя.

Газораспределительный механизм

Распредвал находится непосредственно в головке блока цилиндров. Привод к нему идет от коленчатого вала. Это может быть цепная, ременная или зубчатая передача. Наиболее надежной является цепная, но она требует дополнительных конструктивных решений. Например, успокоитель для гашения вибрации цепи и натяжитель. Скорость вращения распределительного вала в два раза ниже, чем скорость вращения коленчатого вала. Так обеспечивается согласование их работы.

От количества клапанов зависит количество распределительных валов. Существует две основных схемы:

  • SOHC (одновальная);
  • DOHC (двухвальная).

При наличии только двух клапанов достаточно одного распредвала. Вращаясь, он обеспечивает попеременное открытие впускного и выпускного клапанов. В наиболее распространенных четырехклапанных двигателях устанавливаются два распредвала. Один обеспечивает работу впускных, а другой выпускных клапанов. В двигателях с V-образных расположением цилиндров устанавливается четыре распредвала. По два на каждую сторону.

Кулачки распредвала не толкают стержень клапана напрямую. Существует несколько типов “посредников”:

  • роликовые рычаги (коромысло);
  • механические толкатели (стаканы);
  • гидравлические толкатели.

Роликовые рычаги имеют более предпочтительную конструкцию. На гидротолкатель давят так называемые коромысла, которые качаются на вставных осях. Чтобы снизить трение на рычаге предусмотрен ролик, который контактирует непосредственно с кулачком.

В другой схеме используются гидравлические толкатели (компенсаторы зазора), которые расположены непосредственно на стержне. Гидрокомпенсаторы автоматически регулируют тепловой зазор и обеспечивают мягкую и менее шумную работу механизма. Это небольшая деталь состоит из цилиндра с поршнем и пружиной, каналов для масла и обратного клапана. Для работы гидротолкателя используется масло, которое подается из системы смазки двигателя. Более подробно про гидрокомпенсаторы можно прочитать в отдельной статье на нашем сайте.

Снятие стакана клапана магнитом

Механические толкатели (стаканы) представляют собой втулку, закрытую с одной стороны. Они устанавливаются в корпус ГБЦ и непосредственно передают усилие на стержень клапана. Основные их недостатки заключаются в необходимости периодической регулировки зазоров и стуке при работе на непрогретом двигателе.

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.).

Регулировка зазора

Регулировку проводят только на холодном двигателе. Текущий тепловой зазор определяется специальными металлическими плоскими щупами разной толщины. Для изменения зазора на коромыслах имеется специальный регулировочный винт, который проворачивается. В системах с толкателями или регулировочными шайбами регулировка происходит путем подбора деталей нужной толщины.

Регулировка клапанов для механизма с коромыслами

Рассмотрим пошаговый процесс регулировки клапанов для двигателей с толкателями (стаканами) или шайбами:

  1. Снимите клапанную крышку двигателя.
  2. Проверните коленчатый вал так, чтобы поршень 1-го цилиндра находился в ВМТ. Если это сложно сделать по меткам, то можно выкрутить свечу и вставить в колодец отвертку. Ее максимальное перемещение вверх покажет мертвую точку.
  3. С помощью набора плоских щупов измерьте зазор в приводе клапанов под теми кулачками, которые не нажимают на толкатели. Щуп должен иметь плотный, но не слишком свободный ход. Запишите номер клапана и величину зазора.
  4. Проверните коленчатый вал на один оборот (360°) так, чтобы поршень 4-го цилиндра находился в ВМТ. Измерьте зазор под оставшимися клапанами. Запишите данные.
  5. Проверьте, в каких клапанах зазор не попадает в допуск. Если такие имеются, то подберите толкатели нужной толщины, снимите распредвалы и установите новые стаканы. На этом процедура закончена.

Проверку зазора рекомендуется проводить каждые 50-80 тысяч километров пробега. Данные о стандартных зазорах можно найти в руководстве по ремонту автомобиля.

Величина допускаемого зазора для впускных и выпускных клапанов иногда может отличаться.

Правильно настроенный и отрегулированный газораспределительный механизм обеспечит ровную и плавную работу ДВС. Также это положительно скажется на ресурсе мотора и комфорте водителя.

Как работают клапана двигателя

Клапан, который пропускает в цилиндр смесь воздуха и топлива, называется впускным. Клапан, через который отработанные газы покидают двигатель, называется выпускным. Для эффективной работы двигателя при любой скорости эти клапаны должны открываться в определенные моменты.

Читайте также  Как может попасть масло в цилиндр?

За этот процесс отвечают грушевидные детали (кулачки), которые крепятся к распределительному валу, вращающемуся под действием цепи, ремня или набора шестерен.

Распределительный вал может находиться в верхней части блока. В этом случае над каждым кулачком вала располагаются небольшие металлические цилиндры (толкатели). Когда конец толкателя упирается в коромысло, кулачок воздействует на ножку клапана, который удерживается в поднятом (закрытом) состоянии с помощью сильной пружины.

Двигатель с верхним расположением распределительного вала

В подобной конструкции вал, расположенный в верхней части двигателя, работает под управлением ремня с внутренними зубьями, и контуры кулачков напрямую взаимодействует с толкателями, расположенными над клапанами.

Когда толкатель давит на кулачок, он задействует коромысло, которое ослабляет пружину и открывает клапан. При дальнейшем вращении контура пружина возвращается в первоначальное положение, и клапан закрывается. Такая конструкция характерна для двигателя с верхним расположением клапанов в головке цилиндра.

В некоторых двигателях отсутствуют толкатели, и клапаны открываются и закрываются с помощью двойных или одинарных распределительных валов.

Такая конструкция носит название двигателя с одним распределительным валом и клапанами в головке. В ней меньше подвижных частей, поэтому она является более мощной и может работать на высоких скоростях. В любом случае, между деталями присутствует зазор, чтобы клапан мог свободно закрываться и открываться, когда те расширяются при нагревании.

Зазоры между ножкой клапана и коромыслом или кулачком необходимы для нормальной работы системы, а их отсутствие может вызвать серьезные повреждения составных частей.

При слишком большом зазоре клапаны будут открываться слишком рано, а закрываться слишком поздно, что снизит мощность двигателя и увеличит уровень производимого им шума.

При малом зазоре клапаны не будут нормально закрываться, что приведет к ослаблению компрессии.

В некоторых двигателях зазоры регулируются автоматически под давлением смазочной жидкости.

Распределительный вал с толкателями

При конструкции, согласно которой распределительный вал находится в блоке цилиндров, длинные штанги толкателей воздействуют на коромысла, открывающие клапаны. Двигатели с верхним расположением клапанов в головке цилиндра считаются менее эффективными, чем двигатели с одним распределительным валом и клапанами в головке, т.к. большое количество подвижных частей ограничивает скорость, при которой двигатель может безопасно работать.

В двигателе с верхним расположением распределительного вала и штангами коленчатый вал находится в головке цилиндров.

При вращении вала каждый клапан открывается с помощью толкателя, штанги и коромысла. Клапан удерживается в закрытом состоянии пружиной.

Количество зубьев на звездочке ведущей цепи в два раза превышает количество зубьев на шестерне распределительного вала, поэтому вал вращается в два раза медленнее, чем двигатель.

Двигатель с одним распределительным валом и клапанами в головке

В некоторых моделях кулачки напрямую воздействуют на короткие рычаги, именуемые пальцами.

Двигатель с одним распределительным валом и клапанами в головке содержит меньше деталей для управления клапанами. Кулачки напрямую взаимодействуют с толкателями или короткими рычагами (пальцами), которые, в свою очередь, открывают и закрывают клапаны.

Такая система обладает меньшим весом и технической сложностью, т.к. в ней отсутствуют штанги толкателей и коромысла.

Для управления распределительным валом с помощью звездочки на коленчатом вале часто используется длинная цепь, которая иногда провисает. Эта проблема решается добавлением промежуточных звездочек и нескольких коротких цепей с большим натяжением.

Кроме того, могут быть использованы нерастягиваемые резиновые маслоупорные ремни с зубьями, которые цепляются к звездочкам на распределительном и коленчатом валах.

АвтоСайт теперь можно читать и в Telegram.

Как работают клапаны в двигателе?

В современных двигателях на каждый цилиндр приходится 4 клапана: два впускных и два выпускных — они работают попарно — т.е. два впускных клапана открываются одновременно и два выпускных одновременно (но отличное время от времени открытия впускных). Это контролируется распределительным валом. Во время такта впуска, когда цилиндр движется вниз, открывается пара впускных клапанов, чтобы смесь топлива и воздуха могла впрыснуться в камеру сгорания цилиндра. Затем клапан закрывается, цилиндр движется уже наверх, и, следовательно, происходит сжатие смеси. Когда цилиндр достигает верхней точки, происходит взрыв этой смеси (инициируемый свечой в бензиновых двигателях и крайней степенью сжатия в дизельных). Теперь цилиндр из-за возникшего по причине взрыва давления движется вниз, а, когда достигает крайней нижней точки, открывается пара выпускных клапанов, чтобы были выдавлены цилиндром отработавшие газы, когда тот снова начнёт двигаться вверх.

Ничего сложного, не правда ли? Но из чего состоит цепочка работы клапанов, откуда они знают, когда им открываться и закрываться. Увы и ах, но в эру умнейших компьютеров, эта операция контролируется всего лишь какими-то грушевидными отростками на валу, который приводится во вращения от коленчатого вала двигателя. Этот вал называется распределительным или распредвалом в обиходе.

К распредвалу идёт ремень или цепь ГРМ, которая имеет зубцы и предназначен для очень точной передачи оборотов коленчатого вала (который приводится в движение цилиндрами двигателя) распредвалу. На самом распредвале расположены так называемые кулачки, яйцевидные «отростки» на валу, которые и толкают клапаны в нужный момент. И вот как это выглядит:

Распределительный вал, установленный в блоке цилиндров, имеет мелкие металлические нажимные цилиндры (кулачки), расположенные выше самого клапана и металлического толкателя, который находится между клапаном и кулачком. Когда распредвал крутится, крутятся и кулачки, и когда выступающая их часть поворачивается вниз, то она толкает толкатель, который передаёт толчок клапану, который и открывается. А когда кулачок перестаёт нажимать на толкатель, пружина клапана позволяет ему подняться обратно вверх, чтобы закрыться. Это называется подвесной системой клапанов (OHV).

Клапаны прогорают по разным причинам, среди которых отметить:

  • заводской брак или некачественные запчасти;
  • неправильная регулировка клапанов или неисправность гидрокомпенсаторов;
  • износ клапанов (стержень клапана или направляющая втулка);
  • раннее или позднее зажигание;
  • обедненная смесь.

От покупки бракованных и некачественных запчастей никто не застрахован, поэтому запчасти покупайте у проверенных продавцов, которые дорожат своей репутацией. В случае неправильной регулировки клапанов (сильно зажаты), работа двигателя будет заметна по характерному «тракторному» звуку. При этом из-за несоблюдения теплового зазора клапан перегревается, что неизменно приведет к его прогару.

При неправильно выставленном зажигании сгорание горючей смеси происходит при открытом клапане и ведет к его неисправности. Обедненная смесь опасна тем, что температура сгорания горючей смеси повышается, что ведет к перегреву и прогару.

Как определить

Неисправность клапанов можно определить несколькими методами:

  1. Диагностика методом разборки двигателя. Этот способ надежный и точный, но для этого необходимо разобрать двигатель — демонтировать головку блока цилиндров. В связи с тем, что этот процесс трудоемкий, занимает много времени и требует определенных навыков и инструментов, к нему стоит переходить в том случае, если исключены все остальные причины троения двигателя.
  2. Диагностика при помощи специальных инструментов. Данный метод наиболее предпочтительный, т.к. с помощью него можно быстро и с большей доли вероятностью установить причину троения без разборки мотора, однако для этого потребуется специальное устройство – компрессометр. Снижение компрессии в цилиндре приводит к потере мощности и говорит о том, что двигатель автомобиля требует разборки и ремонта.
  3. Троение мотора и пониженная компрессия 3 и 4 цилиндра возникают в результате неисправности вакуумного усилителя тормозов. Низкая компрессия говорит о неисправности клапанов и о проблемах цилиндропоршневой группы – неисправностях поршневых колец, износ цилиндра и поршня. Чтобы исключить проблемы с ЦПГ, нужно в неработающий цилиндр налить масло и прокрутить мотор. Если при этом компрессия вырастет, то проблема в изношенности ЦПГ, в ином случае прогорели клапаны.
  4. Диагностика без применения специальных инструментов. Неисправность клапанов можно определить с большой вероятностью и без инструмента, следуя определенным этапам, которые рассмотрим в нижеприведенной инструкции.

Инструкция

Как определить прогорания клапана без специальных инструментов? В данной инструкции рассмотрим, как определить прогорание, не прибегая к специальным инструментам и разборке двигателя (при условии, что система зажигания и питания отрегулированы в соответствии с требованиями и не являются причиной троения).

  1. Определяем неисправный цилиндр. Для этого мотор должен быть заведенным и соблюдена техника безопасности. Поочередно отсоединяем высоковольтные провода от трамблера либо от свечей зажигания и слушаем двигатель. Если звук работающего мотора изменился и троение стало заметным, значит данный цилиндр исправен. Когда вы отсоедините неисправный цилиндр, то мотор будет работать так же, как и до отключения.
  2. Определяем исправность высоковольтных проводов. Исправность проводов определяем так же, как и исправность свечей – методом перестановки с исправного на неисправный цилиндр. В темном помещении при неисправности проводов можно наблюдать искрение.
  3. Проверка трамблера и катушки зажигания. Чтобы проверить исправность трамблера, конденсатора и катушки зажигания, выверните свечу, подключите к высоковольтному проводу и прокрутите мотор стартером. При этом электрод свечи расположен от массы автомобиля на расстоянии 1-2 см. Если в результате возникнет яркая и синяя искра, это говорит об их исправности.
  4. Проверка вакуумного усилителя тормозов. Неисправный усилитель тормозов влияет на снижение компрессии в 3 и 4 цилиндрах. Для диагностики его исправности отсоедините шланг, идущий от вауумника к мотору, и закупорьте его. Если двигатель работает ровно, то усилитель тормозов замените. Если элементы систем электрооборудования и тормозов оказались исправны, то вам придется разбирать двигатель и ремонтировать его.
  5. Неисправность цилиндропоршневой группы. Неисправность ЦПГ отличается от прогара клапанов наличием отработавших газов в картере ДВС, которые можно заметить, отсоединив шланг сапуна от воздушного фильтра. И наличие масла на электроде свечи зажигания говорит о неисправности ЦПГ.
  6. Если в результате проведенной диагностики недостатки не выявлены, то можно говорить о прогаре и необходимости ремонта.
  7. Определяем исправность свечи зажигания. Самый простой способ, не требующий знаний, — замена свечи зажигания. Для этого на этапе диагностики не обязательно покупать новые свечи, поменяйте свечи с работающего и неработающего цилиндра местами. Если при этом перестал работать цилиндр со свечой с неисправного цилиндра, то это говорит о неисправности данной свечи зажигания, а если он работает, то проблема не в свече.
Читайте также  Как получить справку об отсутствии транспортного средства?

Кроме того, определить неработающую свечу можно путем осмотра. Неисправная свеча имеет следующие внешние дефекты:

  • электроды свечи с нагаром, копотью и «мокрые»;
  • корпус имеет трещины;
  • на корпусе черные точки и полосы (пробита свеча). Электроды исправной свечи светлого или слегка коричневого цвета, корпус без повреждений и черных отметин.

Имея достаточные навыки и инструмент, замену клапанов можно провести своими руками, но так как данная процедура очень ответственна, сложна и требует наличия специальных инструментов и приспособлений, лучше доверить ее специалистам.

В случае, если двигатель троит, не откладывайте диагностику причины на потом, даже если бюджет не позволяет провести ремонт в ближайшее время. Необходимо выявить причину, по которой двигатель работает нестабильно. И если эта причина не связана с прогаром клапанов и износом цилиндропоршневой группы, то автомобиль можно эксплуатировать в щадящем режиме, что приведет к увеличению расхода топлива и возможности заглохнуть в неподходящий момент. А вот в ином случае эксплуатацию лучше прекратить во избежание удорожания ремонта.

Как проверить клапаны, не снимая головку блока цилиндров

    822 20 702k

Разрушение тарелок клапанов или их неплотное прилегание к седлам из-за нагара, неверной регулировки и перекоса приводит к падению компрессии и ухудшению работы двигателя вплоть до полного его отказа. Аналогичные проблемы возникают в случае прогорания поршня или поршневых колец, образования трещин в блоке цилиндров или пробоя прокладки между ним и головкой. Для проведения точной дефектовки необходима разборка мотора, однако есть и способы проверить клапана, не снимая ГБЦ.

В этой статье мы расскажем, как проверить герметичность клапанов, не снимая головки блока цилиндров, а также о простых способах самостоятельного выявления прогорания и неправильной регулировки без разборки мотора и применения дорогостоящего оборудования.

Когда необходима проверка клапанов без разборки двигателя

Вопрос «как проверить состояние клапанов без разборки двигателя?» актуален при появлении следующих симптомов:

Как проверить наличие компрессии дедовским методом: видео

  • неровная работа двигателя («троение»);
  • ощутимое снижение мощности мотора;
  • падение приемистости и динамики разгона;
  • сильные хлопки («выстрелы») во впускном и выпускном тракте;
  • значительный рост расхода топлива.

Некоторые из вышеперечисленных проблем наблюдаются при неполадках, не связанных с нарушением герметичности камеры сгорания, поэтому перед тем как проверять исправность клапанов, следует измерить компрессию.

Если компрессия в норме, это означает, что камера сгорания герметична и проверка клапанов не требуется, а проблему следует искать в системе зажигания и питания двигателя. Подробнее о возможных причинах, а также о том, как определить проблемный цилиндр, рассказано в статье «Почему двигатель троит на холостых».

Как проверяют клапаны без снятия ГБЦ

Способы проверки клапанов без снятия ГБЦ выбираются в зависимости от симптомов и предполагаемых причин неполадок, а также имеющегося в наличии инструмента. Наиболее распространены следующие методики:

Основные признаки прогара клапанов: видео

  • проверка по состоянию свечей;
  • осмотр клапанов и цилиндров с помощью эндоскопа;
  • выявление обратной тяги в выхлопной системе;
  • метод от противного – по состоянию поршней и компрессионных колец;
  • диагностика герметичности камеры сгорания;
  • измерение зазоров для оценки правильности их регулировки;
  • проверка геометрии путем вращения коленвала.

Как проверить правильность регулировки зазоров клапанов

Проблема “как проверить, не зажаты ли клапана?” актуальна для авто с ДВС, в которых величина тепловых зазоров клапанов устанавливается с помощью специальных винтов или шайб. Их необходимо, раз в 30 000–80 000 км (точная периодичность зависит от модели ДВС) проверять и при необходимости регулировать. Проверка осуществляется с помощью набора щупов с шагом 0,05 мм или планки с микрометром.

Проверка зазоров клапанов специальными щупами

Для выполнения процедуры необходимо остудить мотор до рекомендованной температуры (обычно около 20 °C), снять клапанную крышку, после чего с помощью измерительного инструмента проверить соответствие зазоров допускам в контрольных точках, последовательно для каждого клапана. Особенности процесса и величина рекомендованных зазоров зависят от модификации двигателя и могут различаться даже на одной модели.

Помимо периодичности пробега и снижения компрессии признаком необходимости проверки зазоров являются характерный звон ГРМ “на холодную”, который пропадает при прогреве. Эксплуатация двигателя с неверно выставленными зазорами, приводит к перегреву клапанов и их прогоранию.

Как проверить геометрию клапанов: загнуло или нет

Основная причина нарушения геометрии клапанов, когда стержни перекашивает относительно тарелок – контакт их с поршнями в результате обрыва ремня газораспределительного механизма.

Нарушение геометрии клапанов

Такие последствия характерны не для всех моделей и напрямую зависят от конструктивных особенностей двигателя. К примеру, для устанавливающихся на Калины и Гранты моторах с индексом 11183 эта проблема не актуальна, а вот для более поздних модификаций тех же моделей с двигателем 11186 встреча клапанов и поршней при обрыве ремня практически неминуема.

Если автомобиль входит в группу риска после замены ремня, перед запуском двигателя обязательно нужно проверить, не загнуло ли клапана. Без разборки это проще всего сделать, провернув коленвал вручную с помощью ключа, надетого на болт крепления шкива. Свободное вращение указывает на то, что клапаны скорее всего в норме, ощутимое сопротивление – что их геометрия нарушена. Впрочем, если дефект незначительный, определить его таким методом не всегда получается. Более надежный способ – оценка герметичности камеры сгорания с помощью пневмотестера или компрессора, описанная ниже.

Как проверить прогорели клапана или нет без снятия ГБЦ

При падении компрессии в одном или нескольких цилиндрах стоит задуматься о том, как проверить исправность клапанов – прогорели или нет. О том, почему прогорают клапаны, можно прочитать здесь. Аналогичная картина может быть следствием прогара поршня или компрессионных колец, пробоя прокладки ГБЦ, трещины в блоке цилиндров в результате ДТП и т. д. Безразборная проверка исправности клапанного механизма позволяет установить конкретную причину потери компрессии. Сделать такую проверку можно четырьмя способами, описанными ниже.

Проверка клапанов без снятия ГБЦ проводится в первую очередь для подтверждения или исключения их повреждения. Некоторые способы могут указать и на иные причины снижения компрессии. При этом следует учитывать, что безразборная диагностика клапанного механизма может не позволить выявить незначительные дефекты цилиндропоршневой и клапанной групп на ранней стадии.

Проверка клапанов без разборки двигателя по состоянию свечей

Свеча покрыта маслянистым нагаром — явный признак повреждения поршня

Суть метода состоит в визуальном осмотре свечи зажигания, извлеченной из цилиндра с низкой компрессией. Электроды и резьбовая часть сухие – прогорел клапан, если они замаслены или покрыты темным маслянистым нагаром – поврежден поршень или изношены компрессионные либо маслосъемные кольца. Внутренняя часть свечи может быть в масле и из-за повреждения сальников клапанов, однако в этом случае загрязнены будут все свечи, а не только находящаяся в проблемном цилиндре. О диагностике двигателей по цвету нагара на свечах подробно рассказано в отдельной статье.

Как проверить состояние клапанов с помощью банкноты или бумаги

Способ проверки прогоревших клапанов с помощью бумаги: видео

Легко и быстро проверить состояние клапанов при условии, что система питания и зажигания исправны, поможет банкнота или небольшой лист плотной бумаги, который следует держать на расстоянии 3–5 см от выходного отверстия выхлопной трубы. Двигатель при этом должен быть прогрет и запущен.

В исправном автомобиле бумажный лист будет постоянно равномерно вибрировать, периодически отодвигаясь от выхлопа под действием выходящих отработанных газов и снова возвращаясь в первоначальное положение. Если лист периодически засасывает в выхлопную трубу – вероятно прогорел или пропускает один из клапанов. О том, на что указывают следы на листе бумаги или их отсутствие при такой проверке, рассказывает статья о проверке автомобиля при покупке с рук.

Экспресс-проверка при помощи моторного масла и щупа

Этот способ проверки клапанов без снятия ГБЦ основан на исключении проблем с поршневой группой. Прогар поршня можно обнаружить контактным методом при помощи щупа, погружаемого в цилиндр через свечное отверстие. Проблемы с кольцами или выработкой стенок исключаются путём заливки масла в цилиндр с низкой компрессией через то же отверстие, установки свечи на место и запуска двигателя. Если после этого давление вырастет – проблема не в клапанах: залитое масло заполняет зазор между поршнем и стенками цилиндра, через который и уходили газы.

Читайте также  Как заглушить с брелка Старлайн а91?

Проверка клапанов без снятия головки с помощью эндоскопа

Проверка клапанов и цилиндров эндоскопом

Эндоскоп позволяет провести диагностику клапанов и цилиндров без разборки мотора при помощи визуального осмотра. Чтобы осмотреть клапаны, потребуется прибор с гибкой головкой либо насадка с зеркалом.

Достоинство метода в возможности не только подтвердить наличие конкретного дефекта, но и определить какой клапан прогорел – впускной или выпускной. Для этого достаточно даже недорогого эндоскопа стоимостью от 500 рублей. Примерно столько же стоит осмотр цилиндров с помощью профессионального прибора на СТО.

Проверка камеры сгорания на герметичность пневмотестером или компрессором

Одна из основных функций клапанов – обеспечение герметичности камеры сгорания на такте сжатия для создания необходимого давления для воспламенения и горения топливовоздушной смеси.

Проверка двигателя пневмотестером: видео

При их повреждении газы и топливная смесь прорываются во впускной или выпускной коллектор, в результате не создается необходимого усилия для перемещения поршня и нарушается нормальная работа ДВС.

Достоверно установить наличие и причину разгерметизации позволяет пневмотестер. Стоимость такого прибора от 5 000 рублей, но вместо него можно использовать обычный автомобильный компрессор для накачивания шин с манометром. Альтернативный вариант – диагностика на СТО, за которую попросят от 500 рублей.

Как проверить состояние клапанов без снятия ГБЦ с помощью компрессора или пневмотестера:

  1. Убедиться, что зазоры в клапанном механизме в пределах нормы.
  2. Переместить поршень проверяемого цилиндра в верхнюю мертвую точку на такте сжатия, вращая коленвал или ведущее колесо на ближайшей к прямой (обычно 5-я) передаче.

Из герметичной камеры сгорания воздух выходить не должен. Если давление снижается, по звуку и движению воздуха определяем направление утечки – он укажет на конкретную неисправность.

Про работу ДВС.

Написать данный пост заставил лёгкий спор с @Remington12 и минусы за правду. #comment_127314924

@Amtell Вас тоже поправлю немного. Сразу скажу пост не потому, что печет (я чел спокойный), а для обычных автолюбителей, желающих поездить на своём автомобиле без проблем, которых можно избежать просто правильно эксплуатируя авто. Пост длинный, для ЛЛ выводы в конце.

Итак немного истории. Подавляющее большинство современных автомобилей оснащены двигателями, работа которых основывается на так называемом цикле Отто. Доктор Ннколаус Отто открыл свой 4-тактный двигатель в 1876г. и он до настоящего времени является основой практически всех современных автомобильных поршневых двигателей. Как определяется классической теорией 4-тактного цикла Отто впускной клапан открывается, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ), т.е. в верхней точке своего хода в цилиндре. Этот момент соответствует началу такта впуска, при котором смесь воздуха и топлива втягивается в цилиндр через впускную систему. Когда поршень оказывается в нижней мертвой точке (НМТ) такт впуска заканчивается и впускной клапан закрывается. Это конец первого из тактов Отто. Второй такт начинается, когда поршень движется вверх в цилиндре, а впускной и выпускной клапаны закрыты. При этом такте поступившая рабочая смесь сжимается в цилиндре, поэтому этот такт

называется тактом сжатия. Свеча зажигания воспламеняет смесь, когда поршень снова достигает ВМТ и в этот момент начинается такт рабочего хода (расширения) — третий такт цикла Отто. Так как горящая топливовоздушная смесь расширяется, то давление, создаваемое в цилиндре, толкает поршень вниз, он передает свою энергию коленчатому валу, заставляя его вращаться. Поршень достигает HMT в конце цикла рабочего хода, когда открывается выпускной клапан. При этом начинается финальный такт, называемый выпуском. Теперь поршень снова движется вверх, вытесняя отработанные газы через открытый выпускной клапан в выпускную систему. Когда поршень снова достигает ВМТ, выпускной клапан закрывается. Однако идеальный цикл Отто для бензинового двигателя работает только в теории. Общий смысл может указать, что клапаны должны открываться и закрываться в ВМТ и в НМТ, в начале и в конце каждого такта. Однако, за исключением механической непрактичности постоянного открывания и закрывания клапанов, динамичный поток газов имеет такие свойства, которые не поддаются пониманию с точки зрения здравого смысла. При движении с высокими скоростями эти легкие пары имеют характеристики тяжелой жидкости. Они имеют измеримую массу и энергию, которые соответствуют любому движущемуся объекту. Конструкторы двигателей обнаружили, что можно уменьшить потери, вызванные пределами ограничивающими продолжительность открывания и закрывания клапанов, путем увеличения продолжительности тактов работы клапанов.

Открывание впускного клапана немного раньше момента, когда поршень достигает ВМТ и закрывание его после НМТ (обеспечивающие продолжительность открывания клапана более 180° поворота коленчатого вала) увеличивают мощность. Если вы спросите сами себя, как это может помочь, так как поршень двигался в неправильном направлении для нужного потока впускаемой смеси, то это будет хорошим вопросом. Ответ состоит в том, что недостатки этих «несоответствующих» фаз работы клапанов были более чем скомпенсированы некоторыми преимуществами. Во-первых, клапан полностью открывается лишь на малый срок в эти периоды, так что потенциал для обратного потока минимален.Во-вторых,поршень движется намного медленнее рядом с ВМТ и НМТ, что еще больше уменьшает тенденцию для обратного потока. В-третьих, и это самое главное, более ранние и более поздние фазы работы впускных и выпускных клапанов дают клапанам «горячий старт» на кривых их подъема, что позволяет им отойти дальше от своих седел при всех тактах впуска и выпуска.

Имеются и дополнительные динамические эффекты, которые мы обсудим далее, но главным результатом увеличения фаз работы клапанов за пределами ВМТ/НМТ является то, что получено существенное улучшение возможностей наполнения цилиндров и реализуется потенциал мощности.

Увеличение фаз работы клапанов полезно, но это тонко сбалансированная операция. К примеру, удержание впускного клапана открытым, после того как поршень достиг нижней точки такта впуска практично по нескольким причинам: поток при низких величинах подъема клапана минимален;

даже если коленчатый вал может повернуться на значительное число градусов, поршень не сдвинется вверх в отверстии цилиндра намного;

цилиндр обычно не наполняется полностью, частичный вакуум продолжает втягивать смесь в двигатель.

Однако эти преимущества исчезают, если такт впуска увеличивается слишком сильно. В некоторый момент поршень, движущийся вверх в отверстии цилиндра, начинает выдавливать некоторую часть уже втянутой рабочей смеси обратно во впускной коллектор. Если продолжительность открывания клапана увеличивается, то мощность начнет слабеть, особенно на низких оборотах.

Увеличение продолжительности выпуска дает подобные преимущества в мощности и подобные ограничения. Открывание выпускного клапана немного раньше НМТ позволяет большей части отработанных газов с высоким давлением выйти самостоятельно, они выдуваются перед тем, как остальные выдавливаются движением поршня. Это уменьшает давление на поршень, которое сокращает потери на прокачивание и улучшает мощность. В заключение, подобно впускному клапану, положения более раннего открывания и более позднего закрывания клапана относительно седла при такте выпуска уменьшают сопротивление между клапаном и головкой и улучшают характеристики потока. Однако, если выпускной клапан открывается слишком рано, сжатые газы, которые могли бы давить на поршень и вырабатывать мощность, будут освобождаться слишком быстро, рассеивая потенциально полезную энергию.

Когда впускной клапан открывается раньше, а выпускной клапан закрывается поздно, имеется период времени, когда оба клапана открыты. Этот период перекрытия клапанов имеет место, когда поршень находится около ВМТ. Открывание обоих клапанов одновременно может не показаться хорошей идеей, однако, такая технология сжимает движущуюся массу потока выхлопных газов как своеобразный «пылесос», чтобы вытянуть оставшиеся газы. Фактически, этот эффект пылесоса такой сильный, что он также помогает начать впуск потока. Этот более ранний впускной поток, вызванный энергией выхлопных газов, называется продувкой, и он улучшает наполнение цилиндра и увеличивает мощность, особенно на высоких оборотах.

На высоких оборотах увеличенные такты работы клапанов являются как раз тем, что надо. Увеличенная длительность такта впуска позволяет лучше наполнять цилиндр, а увеличенная длительность такта выпуска эффективнее удаляет выхлопные газы. Вдобавок к этому, увеличенное перекрытие клапанов может добавить легкий эффект наддува путем втягивания большего количества свежей смеси в цилиндр, чем поступало бы в цилиндр при работе одного только поршня.

К сожалению, при высоких оборотах двигателя очень раннее открывание впускного клапана и большое перекрытие клапанов может привести к другой неприятности. Если выпускная система настроена правильно и «всасывание» от продувки высоко, то у потока может быть настолько высокая энергия, что исходная поступающая рабочая смесь может прорываться в цилиндре поперек камеры сгорания и выходить наружу через выпускной канал. Это попусту расходует топливо и серьезно влияет на расход топлива.

На «гражданских» четырехцилиндровых авто перекрытие всегда небольшое и может меняться в различных режимах при помощи CVVT.

В автомобилях KIA, перекрытие только в одном режиме: малые обороты/высокая нагрузка (взял отсюда http://kiaceed2.ru/html/15360.html )

EGR реализован не через трубки и клапан, а так называемый внутренний

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: