Механічна частина двигуна / Обслуговування - Механічна частина двигуна / Перевірка зазорів клапанів

Перевірка зазорів клапанів

Перевірка зазорів клапанів - це вимірювання проміжку в приводі клапана, який залишається між деталями клапанного механізму за визначеного положення розподільного вала та температури двигуна.

Зазор потрібен для компенсації теплового розширення клапана, головки блока, розподільного вала, рокера, штовхача й інших деталей. Після прогрівання розміри змінюються, тому клапан повинен зберігати можливість повністю закритися.

Занадто великий зазор створює ударне навантаження, шум і зменшення фактичного підйому клапана. Занадто малий зазор небезпечніший тим, що клапан може не сідати на сідло, втрачати герметичність і перегріватися.

Основне правило: тихий клапанний механізм не завжди справний. Небезпечно малий зазор часто не створює виразного шуму, але здатний призвести до втрати компресії та прогару клапана.

Перевірка і регулювання - різні операції.
Нормативи впускних і випускних клапанів зазвичай відрізняються.
Температуру вимірювання визначає виробник двигуна.
Універсальних значень зазорів для всіх моторів не існує.
Гідрокомпенсатори не гарантують відсутність усіх несправностей клапанного приводу.
Неправильне положення кулачка робить вимірювання недійсним.

Зміст

Що таке клапанний зазор
Навіщо потрібен тепловий проміжок
Де саме вимірюють зазор
Типи клапанного приводу
Гвинт і контргайка
Регулювальні шайби
Калібровані штовхачі
Гідрокомпенсатори
Коли потрібна перевірка
Регламентний інтервал
Двигун із газовим обладнанням
Чим небезпечний малий зазор
Наслідки великого зазору
Чому зазор зменшується
Чому зазор збільшується
Основні симптоми
Нерівна робота після прогріву
Цокання клапанного механізму
Зниження компресії
Підготовка до перевірки
Потрібні інструменти
Температура двигуна
Демонтаж клапанної кришки
Правильне положення кулачка
Порядок вимірювання
Як щуп повинен проходити
Як записувати результати
Як оцінити вимірювання
Типові помилки
Що робити після перевірки
Правила безпеки
Як зменшити зміну зазорів
Товарні групи TESMA
Часті питання

Що таке клапанний зазор

Клапан відкривається кулачком розподільного вала через штовхач, рокер або інший передавальний елемент. Коли кулачок повернутий базовою окружністю до приводу, клапан повинен бути повністю закритий.

У механічному приводі між деталями залишається невеликий проміжок. Його називають:

клапанним зазором;
тепловим зазором;
зазором у приводі клапана.

Точне місце вимірювання залежить від конструкції. Значення з інструкції не можна переносити на іншу точку механізму без відповідного перерахунку.

Навіщо потрібен тепловий зазор

Під час роботи особливо сильно нагрівається випускний клапан. Його стрижень подовжується, головка блока розширюється, змінюється положення розподільного вала та інших деталей.

Правильно встановлений холодний зазор забезпечує після прогрівання:

повне закриття клапана;
герметичність камери згоряння;
передавання тепла від тарілки до сідла;
правильний момент відкриття;
розрахункову тривалість відкритого стану;
відсутність постійного підпирання клапана.

Де саме вимірюють зазор

Залежно від конструкції щуп установлюють:

між кулачком і регулювальною шайбою;
між кулачком і поверхнею штовхача;
між рокером і торцем стрижня клапана;
між регулювальним гвинтом і клапаном;
в іншій контрольній точці, визначеній виробником.

Перед початком потрібно мати технічні дані саме для коду двигуна, а не лише для моделі автомобіля.

Основні типи клапанного приводу

Гвинт і контргайка

У такій системі рокер або коромисло має регулювальний гвинт. Після вимірювання зазор змінюють обертанням гвинта, а потім фіксують контргайкою.

Після затягування контргайки зазор обов'язково вимірюють повторно, оскільки гвинт може трохи повернутися.

Регулювальні шайби

Шайба може розташовуватися над або під штовхачем. Для коригування встановлюють шайбу іншої товщини.

У системі із шайбою під штовхачем часто потрібно знімати розподільний вал. Шайби не можна переставляти без запису їхнього початкового положення.

Калібровані штовхачі

У частині двигунів товщина закладена в сам штовхач. Для регулювання встановлюють штовхач іншого розміру.

Маркування потрібно підтверджувати вимірюванням мікрометром, особливо якщо деталь має знос або позначення погано читається.

Гідрокомпенсатори

Гідрокомпенсатори автоматично вибирають робочий проміжок за допомогою моторної оливи.

Для більшості таких двигунів звичайного періодичного регулювання немає. Але можливі:

заклинювання гідрокомпенсатора;
втрата внутрішньої герметичності;
забруднення масляного каналу;
недостатній тиск моторної оливи;
неправильний попередній натяг після ремонту;
механічний знос рокера, кулачка або клапана.

Цокання двигуна з гідрокомпенсаторами не слід автоматично лікувати густішою оливою.

Коли потрібно перевіряти зазори

настав регламентний пробіг або строк;
двигун працює на LPG або CNG;
з'явилося цокання у верхній частині двигуна;
двигун троїть після прогріву;
ускладнився гарячий запуск;
знизилася компресія в одному циліндрі;
з'явилася втрата потужності;
ремонтувалася головка блока;
замінювалися клапани, сідла або напрямні;
знімався розподільний вал;
двигун пережив сильний перегрів;
є підозра на прогар клапана;
історія обслуговування невідома.

Чи існує стандартний інтервал

Єдиного інтервалу немає. Для одного двигуна виробник може передбачати регулярну перевірку, для іншого - тільки контроль при появі симптомів.

Інтервал залежить від:

конструкції приводу;
матеріалу сідел;
типу пального;
температурного навантаження;
умов експлуатації;
наявності гідрокомпенсаторів;
попереднього ремонту головки.

Орієнтуватися потрібно на регламент конкретного двигуна.

Двигун із газовим обладнанням

Газове паливо не означає неминуче пошкодження клапанів. Але деякі двигуни мають сідла, чутливі до підвищеного теплового навантаження та поступового просідання.

При просіданні сідла клапан заглиблюється в головку, а зазор зменшується.

Для автомобіля з LPG або CNG важливо:

враховувати рекомендації виробника двигуна;
перевіряти налаштування суміші;
контролювати газові форсунки;
не допускати збіднення під навантаженням;
вести історію зазорів;
не чекати появи гучного шуму.

Чим небезпечний занадто малий зазор

При нагріванні проміжок зменшується ще більше. Клапан може залишитися трохи відкритим.

Наслідки:

втрата компресії;
нерівна робота після прогріву;
складний гарячий запуск;
пропуски згоряння;
перегрів робочої фаски;
порушення передавання тепла до сідла;
прогар клапана;
пошкодження сідла;
перегрів каталізатора через пропуски.

Пов'язана сторінка: «Прогар клапана».

Наслідки занадто великого зазору

металеве цокання;
ударне навантаження на кулачок і штовхач;
знос торця клапана;
знос рокера;
зменшення фактичного підйому клапана;
пізніше відкриття;
раніше закриття;
погіршення наповнення циліндра;
зниження потужності;
прискорене руйнування поверхонь приводу.

Великий зазор зазвичай помітніший на слух, але точний висновок також потребує вимірювання.

Чому клапанний зазор зменшується

просідання сідла клапана;
знос робочої фаски клапана;
витягування стрижня від перегріву;
неправильне попереднє регулювання;
механічне оброблення головки або сідел;
установлення неправильного клапана;
зміна геометрії після перегріву;
робота на газовому паливі з неправильними налаштуваннями;
потрапляння нагару в контактні зони механізму.

Чому клапанний зазор збільшується

знос кулачка розподільного вала;
знос штовхача;
знос рокера або коромисла;
знос торця стрижня клапана;
знос регулювального гвинта;
послаблення контргайки;
пошкодження регулювальної шайби;
недостатнє змащення;
абразивне забруднення моторної оливи;
неправильне складання механізму.

Основні симптоми неправильних зазорів

металеве цокання на холодному або прогрітому двигуні;
двигун троїть після прогріву;
нестабільний холостий хід;
ускладнений гарячий запуск;
зниження компресії;
постійні пропуски одного циліндра;
втрата потужності;
зростання витрати пального;
хлопки у впускному або випускному тракті;
пошкодження робочої фаски клапана;
відсутність шуму при небезпечно малому зазорі.

Нерівна робота після прогріву

Коли двигун нагрівається, клапан і деталі приводу розширюються. Якщо холодний зазор уже нижчий за норму, після прогріву він може зникнути.

Клапан перестає повністю закриватися, компресія знижується, а блок керування реєструє пропуски конкретного циліндра.

Практичний матеріал: «Чому двигун працює нерівно після прогріву - причини».

Цокання клапанного механізму

Ритмічне цокання, частота якого змінюється разом з обертами, може бути пов'язане з великим зазором.

Але схожий звук створюють:

гідрокомпенсатор;
зношений розподільний вал;
форсунка;
ланцюг ГРМ;
фазорегулятор;
негерметичність випускного колектора;
деталь навісного обладнання.

Для локалізації використовується діагностика шумів двигуна.

Вплив на компресію

Великий зазор зазвичай не порушує повне закриття клапана, хоча змінює момент і величину його відкриття.

Малий або нульовий зазор може знижувати компресію, особливо на прогрітому двигуні.

При відхиленні застосовуються:

Підготовка до перевірки

Знайти заводські значення для точного коду двигуна.
Визначити необхідну температуру вимірювання.
Уточнити порядок розташування циліндрів.
Перевірити спосіб обертання колінчастого вала.
Підготувати нові ущільнення, якщо вони потрібні.
Очистити верхню частину двигуна.
Відключити можливість випадкового запуску.
Зняти декоративні кожухи та клапанну кришку.
Перевірити стан механізму до вимірювання.

Потрібні інструменти

набір плоских вимірювальних щупів;
точні технічні дані двигуна;
ключ для провертання колінчастого вала;
динамометричний ключ;
мікрометр для шайб або штовхачів;
спеціальний інструмент для фіксації чи заміни шайб;
маркер і схема розташування клапанів;
чисті лотки для деталей;
інструмент для демонтажу клапанної кришки;
нові прокладки та ущільнення за потреби.

Пошкоджений, зігнутий або забруднений щуп може дати неправильний результат.

Температура двигуна

У багатьох механічних системах перевірку виконують на холодному двигуні. Однак поняття холодного стану має відповідати заводським умовам.

Виробник може вказувати:

вимірювання за температури навколишнього середовища;
максимальну температуру охолоджувальної рідини;
окремі холодні та гарячі значення;
спеціальну процедуру після ремонту;
необхідність повного охолодження двигуна протягом кількох годин.

Не можна порівнювати результат холодного вимірювання з нормативом, встановленим для гарячого двигуна.

Зняття клапанної кришки

Перед зняттям очищують кришку, колодязі свічок, роз'єми та навколишні поверхні. Бруд не повинен потрапити в механізм або масляні канали.

Під час демонтажу перевіряють:

стан прокладки клапанної кришки;
гумові втулки кріплень;
шланги вентиляції картера;
роз'єми котушок і датчиків;
герметик у кутових з'єднаннях;
послідовність затягування під час подальшого складання.

Одноразові або затверділі ущільнення замінюють. Надмірна кількість герметика може потрапити всередину двигуна й перекрити масляний канал.

Правильне положення кулачка

Зазор вимірюють лише тоді, коли кулачок не тисне на клапан і контактна деталь перебуває на базовому колі.

Залежно від інструкції використовують:

положення поршня у верхній мертвій точці такту стиснення;
певний напрямок вершини кулачка;
послідовне провертання двигуна за кутами;
таблицю клапанів, доступних для вимірювання в кожному положенні;
контрольні мітки колінчастого та розподільного валів.

Перебування поршня у верхній мертвій точці саме по собі не гарантує правильного положення. Він може перебувати у верхній точці такту випуску, коли клапани частково відкриті.

Порядок вимірювання клапанних зазорів

Довести двигун до потрібної температури.
Зняти клапанну кришку та необхідні елементи.
Провернути колінчастий вал у робочому напрямку.
Встановити перший циліндр або групу клапанів у контрольне положення.
Визначити впускні та випускні клапани.
Вибрати щуп номінальної товщини.
Ввести щуп паралельно контактним поверхням.
Оцінити опір переміщенню.
Уточнити розмір сусідніми щупами.
Записати фактичний результат.
Провернути двигун у наступне положення.
Повторити вимірювання для всіх клапанів.
Порівняти результати з окремими нормами впуску та випуску.

Колінчастий вал зазвичай обертають лише в робочому напрямку. Зворотне обертання може послаблювати ланцюг або ремінь на ненатягнутій гілці та створювати неправильне положення механізму.

Як має проходити вимірювальний щуп

Щуп має переміщатися з легким рівномірним опором. Він не повинен вільно бовтатися, але й не повинен входити з вигинанням або великим зусиллям.

Для уточнення застосовують принцип:

щуп меншого розміру проходить вільніше;
щуп фактичного розміру проходить з легким опором;
наступний, товщий щуп не проходить або проходить надмірно туго.

Суб'єктивне відчуття залежить від досвіду. Тому корисно кілька разів перевірити той самий зазор і порівняти результат з іншими клапанами.

Не можна вводити щуп під гострим кутом, складати кілька забруднених пластин або проштовхувати інструмент силою.

Як записувати результати

Для кожного клапана вказують:

номер циліндра;
тип клапана - впускний або випускний;
фактичний зазор;
мінімальне та максимальне допустиме значення;
товщину встановленої шайби або штовхача;
розрахункову нову товщину;
результат повторної перевірки;
дату та пробіг автомобіля.

Схема особливо важлива в багатоклапанному двигуні. Запис має виключати плутанину між циліндрами та сусідніми клапанами.

Як оцінити результати вимірювання

Можливі чотири основні результати:

зазор перебуває в межах норми;
зазор перебуває на граничному значенні;
зазор менший за допустимий;
зазор більший за допустимий.

Під час оцінювання враховують не лише поточну цифру, а й тенденцію.

Наприклад, випускний клапан може формально залишатися в допуску, але його зазор поступово зменшується під час кожної перевірки. Це привід оцінити стан сідла, а не просто чекати виходу за межу.

Велика різниця між клапанами одного типу також потребує аналізу, навіть якщо кожне значення окремо перебуває біля допустимої межі.

Типові помилки під час перевірки

використання даних іншого двигуна;
вимірювання за неправильної температури;
кулачок перебуває не на базовому колі;
переплутано впускні та випускні клапани;
колінчастий вал обертається в неправильному напрямку;
щуп вводять під кутом;
забруднений щуп збільшує вимірювану товщину;
прикладають надмірне зусилля;
не враховують знос поверхні кулачка або штовхача;
товщину шайби визначають лише за маркуванням;
деталі переставляють без схеми;
після затягування контргайки зазор повторно не перевіряють;
двигун провертають стартером при відкритому механізмі;
після складання не перевіряють фази газорозподілу;
стару прокладку кришки використовують повторно після втрати еластичності.

Що робити після перевірки

Якщо всі значення в нормі:

записати результати та пробіг;
оглянути кулачки, рокери та штовхачі;
перевірити подачу оливи до механізму;
встановити справні ущільнення кришки;
зібрати двигун за заводською процедурою.

Якщо зазори відхилені:

Повторити вимірювання.
Перевірити температуру та положення кулачка.
Визначити тип регулювального механізму.
Розрахувати потрібний розмір деталі.
Перевірити стан клапана, сідла та приводу.
Виконати регулювання.
Провернути двигун вручну.
Повторно виміряти всі змінені зазори.

За нульового зазору, низької компресії або постійних пропусків простого регулювання може бути недостатньо. Потрібно перевірити герметичність клапана пневмотестом.

Регулювання гвинтом і контргайкою

Встановити клапан у положення вимірювання.
Послабити контргайку.
Вставити щуп потрібної товщини.
Повертати регулювальний гвинт до легкого опору щупа.
Утримуючи гвинт, затягнути контргайку встановленим моментом.
Знову перевірити зазор.
За потреби повторити операцію.

Не можна затягувати контргайку без утримання гвинта. Після фіксації значення часто трохи змінюється.

Підбір регулювальної шайби

Для розрахунку використовують фактичний зазор, потрібне значення та товщину встановленої шайби.

Загальний принцип:

нова товщина шайби = стара товщина + виміряний зазор - потрібний зазор.

Точну формулу та напрямок зміни необхідно звірити з конструкцією двигуна.

За надто великого зазору зазвичай потрібна товща шайба.
За надто малого зазору зазвичай потрібна тонша шайба.

Перед встановленням шайбу вимірюють мікрометром. Не можна покладатися лише на маркування або номінальне значення на упаковці.

У системі з шайбою під штовхачем розподільний вал знімають і встановлюють суворо за заводською процедурою. Після складання обов'язково перевіряють фази газорозподілу.

Заміна каліброваного штовхача

Якщо регулювальний розмір закладено в штовхачі, підбирають деталь потрібної товщини.

Перевіряють:

фактичну товщину штовхача;
стан робочої поверхні;
знос кулачка;
вільний рух у посадковому місці;
правильність каталожного номера;
напрямок встановлення.

Штовхачі не можна переставляти між клапанами без розрахунку та вимірювання. Кожна деталь працює з конкретним кулачком і може мати індивідуальне напрацювання.

Перевірка після регулювання

Провернути колінчастий вал вручну щонайменше на кілька повних обертів.
Переконатися у відсутності механічного упору.
Знову встановити клапани в контрольні положення.
Повторно виміряти всі відрегульовані зазори.
Перевірити фази газорозподілу, якщо знімали розподільний вал.
Встановити клапанну кришку зі справним ущільненням.
Запустити двигун і перевірити наявність сторонніх звуків.
Перевірити відсутність витоку оливи.
Після прогрівання оцінити холостий хід і пропуски згоряння.
За потреби повторно перевірити компресію.

Після заміни клапанів, сідел або напрямних зазори можуть змінитися. Їх перевіряють після остаточного складання головки, а не лише до ремонту.

Правила безпеки

зафіксувати автомобіль стоянковим гальмом;
встановити коробку в положення P або нейтраль;
виключити випадковий запуск двигуна;
прибрати ключ або брелок гібридного автомобіля;
не обертати двигун стартером при знятій кришці без прямої потреби;
не залишати інструмент усередині головки блока;
не провертати двигун за кріплення розподільного вала, якщо це заборонено;
не перевищувати момент затягування кришок і постелей валів;
не змішувати кришки опор розподільного вала;
не допускати потрапляння бруду в масляні канали;
не працювати з гарячими деталями без захисту;
не запускати двигун за неправильних фаз.

Як зменшити зміну клапанних зазорів

дотримуватися регламенту перевірки;
використовувати моторну оливу з правильним допуском;
не перевищувати розумний інтервал заміни оливи;
контролювати рівень і тиск оливи;
не допускати перегрівання двигуна;
усувати детонацію;
контролювати паливні форсунки;
правильно налаштовувати газове обладнання;
не допускати збіднення суміші під навантаженням;
використовувати відповідні клапани, сідла та напрямні;
дотримуватися технології ремонту головки;
записувати результати кожної перевірки;
не ігнорувати поступове зменшення зазору.

Товарні групи TESMA

Запасні частини вибирають після вимірювання та дефектування. Однаковий зовнішній вигляд не гарантує відповідності розмірів і матеріалу.

Деталі клапанного механізму

Ремонт головки блока

Обслуговування двигуна

Деталі підбирають за VIN-кодом, точним кодом двигуна, OEM-номером, діаметром клапана та стрижня, довжиною, товщиною шайби або штовхача та конструкцією приводу.

Часті питання

Як часто потрібно перевіряти зазори клапанів?

За регламентом конкретного двигуна. Додаткова перевірка потрібна під час роботи на газі, після ремонту головки, перегрівання, появи шуму, пропусків або низької компресії.

Чи можна визначити неправильний зазор за звуком?

Лише приблизно. Великий зазор часто цокає, а малий може взагалі не створювати шуму.

Чому випускні клапани мають інший норматив?

Вони працюють за вищої температури та сильніше подовжуються після прогрівання.

Чи потрібно перевіряти зазори на гарячому двигуні?

Лише якщо це передбачено виробником. Не можна використовувати гарячий норматив для холодного двигуна або навпаки.

Чи можна виміряти зазор без зняття клапанної кришки?

Для більшості механічних приводів - ні. Потрібно отримати безпосередній доступ до контрольної точки.

Чи потрібно регулювати зазор, якщо він перебуває на межі допуску?

Рішення залежить від регламенту, тенденції попередніх вимірювань, типу клапана та умов експлуатації. Випускний зазор, що поступово зменшується, потребує особливої уваги.

Чому після регулювання двигун продовжує троїти?

Клапан міг уже прогоріти, сідло може бути пошкоджене, також можливі несправність форсунки, запалювання, поршневих кілець або прокладки головки.

Чи можна регулюванням відновити прогорілий клапан?

Ні. Регулювання може відновити нормальне закриття лише до руйнування робочої фаски. Прогорілий клапан потребує ремонту головки.

Чи потрібно міняти всі регулювальні шайби?

Ні. Замінюють лише деталі, розмір яких потрібно змінити, якщо решта шайб справні та відповідають потрібним значенням.

Чому новий зазор змінився після затягування?

Регулювальний гвинт міг повернутися разом із контргайкою, шайба могла неправильно сісти, а розподільний вал - змінити положення після затягування опор.

Чи потрібно знову перевіряти фази ГРМ?

Обов'язково, якщо знімали розподільний вал, ланцюг, ремінь, фазорегулятор або інші елементи приводу.

Чи можуть гідрокомпенсатори утримувати клапан відкритим?

Так. Заклинений або неправильно підібраний гідрокомпенсатор здатен підпирати клапан і знижувати компресію.

Пов'язані сторінки бази знань TESMA

Належить до системи

Ознаки, що потрібні роботи

Несправності, які усуває

Перевірка до і після

Пов'язані роботи

Що ще почитати по цій темі

Висновок

Перевірка зазорів клапанів дає змогу оцінити, чи зберігає клапанний механізм правильну геометрію після нагрівання двигуна. Великий зазор спричиняє шум і ударний знос, а малий може непомітно призвести до втрати компресії та прогару клапана.

Достовірне вимірювання можливе лише за правильної температури, точного положення кулачка та використання заводських нормативів конкретного двигуна. Результати слід записувати окремо для кожного впускного та випускного клапана.

Регулювання виконують лише після перевірки та оцінки причини відхилення. Якщо зазор постійно зменшується, двигун троїть після прогрівання або пневмотест показує витік через клапан, необхідно дефектувати сідло, клапан, напрямну та інші деталі головки блока.