Ауди а4 регулировка клапанов
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 20.09.2024
При работе двигателя все детали изменяют свои геометрические размеры по причине теплового расширения, не всегда точно предсказуемого. Касается эта проблема и привода клапанов газораспределительного механизма в четырёхтактных моторах. Здесь важно очень точно и своевременно открывать и закрывать каналы впуска и выпуска, воздействуя на торец стебля клапана, что затруднительно в условиях расширения, как самих стеблей, так и всей головки блока.
Конструкторы вынуждены оставлять в сочленениях тепловые зазоры или прибегать к установке узлов их механической компенсации.
Роль клапанов и фаз газораспределения в двигателе
Одной из самых важных характеристик двигателя, когда речь заходит о его максимальной мощностной отдаче при приемлемом расходе топлива, становится наполнение цилиндров свежей смесью. Попадает она в рабочий объём через систему клапанов, ими же и выпускаются отработавшие газы.
Когда двигатель работает на значительных оборотах, а ими можно считать с некоторым допущением как максимальные, так и минимальные холостого хода, массы газа, проходящие через цилиндры, начинают проявлять свои аэродинамические свойства, инертные и прочие, связанные с эффективностью горения и теплового расширения.
Точность и оптимальность отбора энергии топлива и превращения её в механическую зависят от своевременной подачи смеси в рабочую зону с последующим не менее оперативным её удалением.
Моменты открытия и закрытия клапанов определяются фазой движения поршня. Отсюда и понятие фазированности газораспределения.
В любое время, а для мотора это означает угол поворота коленчатого вала и конкретный такт работы двигателя внутри цикла, состояние клапана определяется совершенно чётко. Зависеть оно может лишь от оборотов и нагрузки в строго нормированных пределах, задаваемых системой подстройки фаз (фазорегуляторами). Ими оснащаются самые современные и совершенные двигатели.
Признаки и последствия неправильного зазора
В идеале, точность работы клапанов обеспечивает нулевой зазор. Тогда клапан будет чётко следовать траектории, задаваемой профилем кулачка распредвала. Он имеет достаточно сложную и тщательно подбираемую разработчиками мотора форму.
Но реализовать такое возможно только при использовании гидрокомпенсаторов зазоров, в зависимости от конкретного исполнения называемых также гидротолкателями и гидроопорами.
В остальных случаях зазор будет небольшим, но вполне конечным, зависимым от температуры. Разработчики ДВС экспериментально и расчётным путём определяют, каким он должен быть изначально, чтобы в любых условиях изменение зазоров не сказалось на работе мотора, нанеся ему повреждения или понизив его потребительские качества.
Большой зазор
На первый взгляд увеличение зазоров в приводе клапанов выглядит безопасно. Никакие тепловые изменения не сведут их к нулевым, что чревато проблемами.
Но рост подобных запасов бесследно не проходит:
- двигатель начинает издавать характерный стук, что связано с увеличенным разгоном деталей перед входом в соприкосновение;
- ударные нагрузки ведут к повышенному износу и выкрашиванию поверхностей металла, образовавшаяся пыль и стружка расходятся по двигателю, повреждая все детали, которые смазываются из общего картера;
- фазы газораспределения начинают запаздывать из-за времени, потребного на выбирание зазоров, что ведёт к ухудшению характеристик на больших оборотах.
Маленький зазор
Уменьшение зазора чревато куда более быстрыми и непоправимыми последствиями. По мере прогрева недостаточный зазор быстро станет нулевым, в сочленении кулачков и клапанов появится натяг. В результате тарелки клапанов перестанут плотно садиться в свои гнёзда.
Нарушится охлаждение тарелок клапанов, часть тепла они по расчёту сбрасывают в металл головки во время фазы закрытия. Несмотря на производство клапанов из жаропрочных сталей, они быстро перегреются и прогорят, используя высокую температуру и имеющийся кислород. Мотор потеряет компрессию и выйдет из строя.
Регулировка тепловых зазоров клапанов
Некоторые двигатели в процессе штатной эксплуатации имеют свойство увеличивать клапанные зазоры в результате износа. Это безопасное явление, поскольку трудно не заметить начавшийся стук.
Гораздо хуже, а к сожалению так себя ведёт большинство моторов, когда зазоры со временем уменьшаются. Поэтому для исключения обнуления зазоров и прогаров тарелок надо выполнять регулировки строго по заводскому регламенту.
Используем щуп
Самый простой способ – это снять клапанную крышку, отвести кулачок от проверяемого клапана и попытаться ввести в зазор плоский щуп из набора.
Обычно толщина щупов имеет шаг 0,05 мм, что достаточно для измерений с допустимой точностью. За величину зазора принимается толщина максимального из щупов, который ещё проходит в зазор.
С помощью рейки и индикатора
На некоторых моторах, обычно это имеющие коромысла (рычаги, рокеры) в механизме привода, есть возможность установки приспособления в виде рейки, на которой предусмотрены гнёзда для монтажа точного индикатора часового типа.
Подведя его ножку к рычагу напротив стебля, можно покачать вручную или специальной вилкой рокер, свободный от кулачка, считав показания по шкале индикатора с точностью порядка 0,01 мм. Не всегда такая точность нужна, но регулировать становится значительно удобнее.
Что делать если стоит ГБО
Пропано-бутановая смесь имеет гораздо более высокое октановое число, чем традиционный бензин широкого применения. Соответственно, горит она медленнее, разогревая при выпуске выхлопные клапаны. Зазоры начинают уменьшаться гораздо сильнее, чем предусматривали разработчики мотора, предполагая использование бензина.
Чтобы избежать преждевременного прогара тарелок и гнёзд, зазоры при регулировках устанавливаются увеличенными. Конкретная величина зависит от двигателя, обычно добавка составляет 0,15-0,2 мм.
Можно и больше, но тогда придётся смириться с шумностью, снижением мощности и повышенным износом механизма газораспределения при работе с частичными нагрузками. Лучшим выходом будет использование под газ моторов с гидрокомпенсаторами.
Пример регулировки клапанов на ВАЗ 2107
На ВАЗ-2107 установлен классический двигатель с приводом клапанов через рокеры от единственного распредвала. Зазоры со временем возрастают, конструкция не отличается совершенством, поэтому регулировка требуется примерно каждые 20 тысяч километров пробега.
Выполнять эту операцию можно самостоятельно, навык вырабатывается довольно быстро. Из расходников потребуется только прокладка клапанной крышки, не стоит пытаться применить её повторно или с герметиком, крышка слабая, крепёж ненадёжный, мотор быстро зарастёт грязью от подтекающего масла.
Для работы очень желательно приобрести набор из рейки и индикатора. Преимущества известны тем, кто занимается двигателями профессионально и способен оценить разницу между точным приспособлением и обычным щупом.
Порядок работы по цилиндрам и кулачкам распредвала отгравирован на самой рейке, а также имеется в любой вазовской инструкции или книге по ремонту.
- Четвёртый цилиндр устанавливается в верхнюю мёртвую точку такта сжатия, после чего регулируются 6 и 8 клапаны. Замеряется зазор индикатором, после чего ослабляется контргайка и регулировочным болтом вводится расчётная компенсация износа.
- Далее операции повторяются для всех клапанов, поворачивая коленвал последовательно на 180 градусов, или это будет 90 по распредвалу. Номера кулачков и углы поворота указаны на рейке.
- Если используется щуп, то он вводится в зазор, поджимается регулировочным болтом и контргайкой. Добиваются такого его прижима, чтобы он вытаскивался из зазора с небольшим усилием, это и будет соответствовать штатному зазору 0,15 мм.
Пользуясь тем, что крышка снята, будет практично проверить натяжение цепи и состояние натяжителя, его башмака и успокоителя. Если потребуется что-то ремонтировать или подтягивать цепь, то регулировать клапаны следует уже после завершения всех процедур с цепью.
Знакомый перебирает голову ADR. Вопросы у него некоторые. Вот написал ему шпаргалку, может еще кому пригодится.
Здесь просто приведу некоторые моменты и размеры именно по ADR.
Вот общий вид с моментами. Обратите внимание что клапанная крышка тянется не сильно. Если перетянуть то прокладка будет потеть и течь.
А вот моменты коллектора.
Все разобрав проверяем продольное биение распредвалов. Для этого привинчиваем крайние крышки и промеряем. Без гидриков конечно.
Проверяем износ направляющих клапанов и косвенно сами клапана, стебли. Максимальное биение 0.8мм.
Так же проводим промер самих клапанов и седел. Вот размеры.
Если правили седла то надо промерить и вот этот размер. Глубину посадки клапана.
Так же надо проверить плоскость головы и если ее уже шлифовали не однократно то и высоту.
Фазорегулятор снимается и ставится с помощью вот такого инструмента. Стоит копейки а жизнь облегчает.
При сборке надо обратить пристальное внимание на правильную установку распредвалов, все строго по меткам!
Цепь ставится вот так. Обязательно считать кол-во звеньев! Должно быть ровно 16! Как на рисунке!
И еще, это очень важно!
Крышки распредвалов тянутся с моментом 10Нм. Начинать с №4 и №2…
При сборке головы аккуратно обращайтесь с герметиком. Наносить только куда указанно и немного совсем. Сальники на распредвалы одевать строго! Через оправку, сальник сверху тоненько мазнуть герметиком.
На прокладку под фазорегулятором герметик наносить вот сюда, на заштрихованную область тонким слоем.
На крышку сальников вот сюда…
При установке клапанной крышки герметик нанести вот на эти точки, на голову саму, немного. Сверху прокладку. Клапанную крышку затягивать аккуратно с моментом 10Нм. Сначала гайки в середине а потом, оставшиеся, перекрестно от центра… Если перетянете то будет потеть…
Сама голова к блоку прикручивается следующем способом. Сначала от руки плотненько все болты в несколько проходов, потом с моментом в 60Нм далее два раза сделать доворот на 90 градусов. Можно сразу на 180 но лучше в два этапа по 90 градусов. Порядок затяжки на рисунке.
Ремень ГРМ строго по меткам! Перед началом установки головы на блок надо выставить коленвал и голову метками в верх, что б клапана не погнуть 🙂
Не забыть правильно натянуть ремень.
Перед первой заводкой провернуть колено за колесо или гайку на колене раз 10…
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.
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.
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.
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.
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.
Всем привет.
Давно я вам уже не парил мозг по поводу ремонта, однако… здравствуйте…
Все более менее продвинутые автолюбители знают о проблеме регулировки клапанов на двигателях Ford и Мazda семейства Duratec HE. Даже не столько проблеме, сколько стоимости этой операции.
Если заглянуть в Etis то видим, что стоимость работ по выставлению клапанного зазора вываливается в 25-35 тыс руб. и состоит из следующего:
1. Демонтаж и установка головки блока — 10 000 руб (в среднем)
2. Притирка клапанов — 1200-1500 руб (в среднем по больнице)
3. Толкатели клапанов — заменяемый элемент — 580 руб/шт — 9280 руб. за 16 штук
4. Антифриз — 2000 руб.
5. Масло — 2400 руб.
6. Замена масла 1500 руб.
7. Прокладка крышки клапанов — 2500 руб.
8. Прокладка головки — 2900 руб.
9. Герметик формовочный — 900 руб…
10. Если пробег за 250 тыс то + еще замена комплекта ГРМ с сальником шкива КВ.
…
Перечень не полный, но в среднем, как я уже сказал 25-30 тыс. руб в зависимости от региона.
В связи с этим многие фордоводы на это забивают и катаются катаются катаются… Двигатель на ХХ трясет, тяга пропадает, появляются даблстарты и прочее… а мы все катаемся и штудируем форумы по поводу причин нестабильной работы авто… Кроме этого, зачастую стучащий двухмассовый маховик становится стучащим именно из за не ровного холостого хода, который опять же упирается в клапана и ГРМ.
Расскажу "колхозный" способ, как избежать лишних трат и выполнить работу бюджетно. Примером будет авто родственника Мондео III Duratec HE 1,8 (все описанное в статье справедливо для двигателей 1.8, 2.0, 2.3 литра).
Пациент (авто) последнее время начал хандрить (заводился со второго раза, после заводки обычно глох, после прогрева двигатель работал с конвульсиями, пропала тяга, увеличился расход)
Пробег на момент ремонта был якобы 240 тыс. км (естественно скрученный)…
Забегая вперед скажу, что причиной всему этому не потребному являются клапана и растянутая цепь.
Итак:
Сливаем антифриз;
Сливаем масло двигателя;
Снимаем крышку клапанов, впускной/выпускной коллектора;
Снимаем переднюю крышку двигателя;
Откручиваем распредвалы;
После демонтажа распредвалов
Снимаем головку и смотрим сразу состояние клапанов;
Сразу оговорюсь, авто эксплуатируется на ГАЗу. Пробег на газу (после установки) составил около 60 тыс. км.
Подгоревшие клапана
Притирать можно с помощью шуруповерта или дрели с кусочком резинового шланга
Забыл сказать, что перед снятием распредвалов, после полного остывания двигателя, необходимо замерять зазоры клапанов и составить схему-шпаргалку.
Вынимаем толкатели клапанов телескопическим магнитом и смотрим на их маркировку на дне стакана
После этого отмываем все что отмывается (без фанатизма) используя отмывки двигателя или Винс
В каком бы состоянии не были ваши клапана, менять как правило всегда нужно не больше половины толкателей. А следовательно нам нужно сделать примерную таблицу с тем что есть по зазорам и толкателям, и таблицу того что нам хотелось бы получить и какие толкатели для этого нужны. После заполнения таблицы (я для удобства сделал это все в одной) расчерчиваем куда какой толкатель подойдет
Из таблицы видно, что после замены толкателей между собой в среднем сполировывать нужно от 0,02 мм до 0,05 в одном месте надо было сполировать 0,17 — но это опять же не сильно сложно.
Далее мы промеряем каждый толкатель вручную и смотрим его соответствие маркировке.
Записываем полученную маркировку в табличку
Те толкатели что нам подошли без переделки (зеленый цвет в таблице) ставим в нужные места.
Те толкатели которые ПРИМЕРНО ПОДХОДЯТ К ДРУГИМ КЛАПАНАМ СТАВИМ НА МЕСТО — с поправкой — толкатель должен быть чуть больше чем нам требуется. т.е. нам нужен толкатель 322 значит на его место (если нет 322) подходит любой толкатель больше 322 — 330 и более.
После этого ставим на место распредвалы, протягиваем их с нужным моментом и еще раз замеряем зазоры. Сверяемся с нашей таблицей и записываем внизу на сколько мы должны уменьшить зазор.
Уменьшать зазор можно двумя способами:
1. Сполировать часть клапана ту часть где устанавливаются сухари
2. Сполировать центральную метку толкателя.
Для первого варианта нам нужен микрометр размером с клапан, для второго варианта нам достаточно микрометра на 25 мм
Для уменьшения толкателя лучше воспользоваться сверлильным станком. В патрон зажимаем или головку с камнем от дремеля
Или на БУ клапан наклеиваем соответствующего абразива наждачную бумагу.
Сначала начали клеить наждачную бумагу, но потом нашли насадку от дремеля и начали точить толкатель ею.
Стачивание происходило в несколько приемов.
1. Меряем толкатель. Считаем сколько нужно сточить. После стачивания опускаем толкатель в стакан с водой, чтобы он остыл, так как нагревшись при трении толкатель имеет размеры +0,01 мм. После остывания промеряем и опять точим до получения нужного размера.
Далее после замеров каждого толкателя и уверенности что все в нужных размерах, все вымываем, смазываем, и собираем. После сборки проверяем зазоры.
Кроме клапанов была заменена цепь, звезды распредвалов, звезда коленвала, сальник коленвала передний, помпа, ну и естественно все прокладки и маслосъемные колпачки…
Попутно были заменены вихревые заслонки во впускном коллекторе. Стоимость запчастей — 17 700 руб (с учетом помпы 2500 руб, так как при демонтаже был обнаружен подтек антифриза на валу)…
В итоге после сборки получаем здоровый работающий двигатель (форсунки сильно стрекочат на видео в реальности намного тише )
Двигатель работает ровно, дабл старты пропали, расход снизился, про масложер позже отпишусь…
В статье не описываю выставление коленвала и распредвалов по меткам, так как я уже об этом несколько раз писал. Повторяться не буду :)
Читайте также: