Механическая часть двигателя / Обслуживание - Механическая часть двигателя / Проверка зазоров клапанов

Проверка зазоров клапанов

Проверка зазоров клапанов - это измерение промежутка в приводе клапана при определенном положении распределительного вала и установленной производителем температуре двигателя.

Зазор компенсирует тепловое расширение клапана, головки блока, распределительного вала, рокера, толкателя и других деталей механизма. После прогрева размеры деталей изменяются, но клапан должен сохранять возможность полностью закрываться и плотно прилегать к седлу.

Слишком большой зазор создает ударные нагрузки, металлический шум и уменьшает фактический подъем клапана. Слишком маленький зазор опаснее тем, что клапан может остаться немного открытым, потерять герметичность, перегреться и прогореть.

Основное правило: тихий клапанный механизм не всегда исправен. Опасно маленький зазор часто не создает заметного шума, но может привести к падению компрессии и прогару клапана.

Проверка и регулировка - это разные операции.
Нормы впускных и выпускных клапанов обычно различаются.
Температуру измерения определяет производитель двигателя.
Универсального значения зазора для всех моторов не существует.
Гидрокомпенсаторы не исключают механический износ клапанного привода.
Неправильное положение кулачка делает результат измерения недостоверным.

Содержание

Что такое клапанный зазор
Зачем нужен тепловой зазор
Где измеряют зазор
Типы клапанного привода
Винт и контргайка
Регулировочные шайбы
Калиброванные толкатели
Гидрокомпенсаторы
Когда нужна проверка
Регламентный интервал
Двигатель с газовым оборудованием
Чем опасен маленький зазор
Последствия большого зазора
Почему зазор уменьшается
Почему зазор увеличивается
Основные симптомы
Неровная работа после прогрева
Цоканье клапанного механизма
Влияние на компрессию
Подготовка к проверке
Необходимые инструменты
Температура двигателя
Снятие клапанной крышки
Правильное положение кулачка
Порядок измерения
Как должен проходить щуп
Как записывать результаты
Как оценить измерения
Типичные ошибки
Что делать после проверки
Регулировка винтом
Подбор регулировочной шайбы
Замена калиброванного толкателя
Проверка после регулировки
Правила безопасности
Как уменьшить изменение зазоров
Товарные группы TESMA
Частые вопросы

Что такое клапанный зазор

Клапан открывается кулачком распределительного вала через толкатель, рокер или другой передаточный элемент. Когда кулачок повернут базовой окружностью к приводу, клапан должен быть полностью закрыт.

В механическом приводе между деталями оставляют небольшой промежуток. Его называют:

клапанным зазором;
тепловым зазором;
зазором в приводе клапана.

Точная точка измерения зависит от конструкции двигателя. Значение, указанное для зазора между кулачком и толкателем, нельзя автоматически применять к промежутку между рокером и стержнем клапана.

Зачем нужен тепловой зазор

Во время работы особенно сильно нагревается выпускной клапан. Его стержень удлиняется, головка блока расширяется, а взаимное положение распределительного вала и клапанного привода изменяется.

Правильно установленный холодный зазор после прогрева обеспечивает:

полное закрытие клапана;
герметичность камеры сгорания;
передачу тепла от тарелки клапана к седлу;
правильный момент начала открытия;
расчетную продолжительность открытого состояния;
отсутствие постоянного подпирания клапана;
нормальную компрессию цилиндра.

Если клапан не садится на седло, он теряет основной путь отвода тепла. Рабочая фаска перегревается, а через небольшую щель проходят горячие газы.

Где измеряют клапанный зазор

В зависимости от конструкции измерительный щуп устанавливают:

между кулачком и регулировочной шайбой;
между кулачком и поверхностью толкателя;
между рокером и торцом стержня клапана;
между регулировочным винтом и клапаном;
в другой контрольной точке, предусмотренной производителем.

Перед началом работ необходимы технические данные для точного кода двигателя. Даже на одной модели автомобиля могут устанавливаться моторы с разной конструкцией и разными нормативами.

Основные типы клапанного привода

Винт и контргайка

В такой системе рокер или коромысло имеет регулировочный винт. Зазор изменяют вращением винта, после чего его положение фиксируют контргайкой.

После затягивания контргайки измерение обязательно повторяют. Во время фиксации винт может немного повернуться и изменить установленное значение.

Регулировочные шайбы

Шайба может располагаться над толкателем или под ним. Для изменения зазора устанавливают шайбу другой толщины.

В системе с шайбой под толкателем часто требуется снятие распределительного вала. Все детали нужно раскладывать по цилиндрам и клапанам, не допуская случайного перемешивания.

Калиброванные толкатели

В некоторых двигателях необходимая толщина заложена в самом толкателе. Для регулировки устанавливают толкатель другого размера.

Маркировку детали желательно подтверждать микрометром. Обозначение может быть плохо читаемым, а рабочая поверхность - изношенной.

Гидрокомпенсаторы

Гидрокомпенсаторы автоматически выбирают рабочий промежуток с помощью давления моторного масла.

В большинстве таких двигателей периодическая механическая регулировка не предусмотрена. Однако возможны:

заклинивание гидрокомпенсатора;
потеря его внутренней герметичности;
загрязнение масляного канала;
недостаточное давление масла;
неправильный предварительный натяг после ремонта;
износ рокера, кулачка, толкателя или торца клапана;
установка неподходящей детали.

Цоканье двигателя с гидрокомпенсаторами нельзя автоматически устранять более густым маслом. Сначала проверяют давление, загрязнение, состояние каналов и механических деталей.

Когда нужно проверять зазоры клапанов

наступил регламентный пробег или срок;
двигатель работает на LPG или CNG;
появилось цоканье в верхней части двигателя;
двигатель троит после прогрева;
ухудшился горячий запуск;
снизилась компрессия в одном цилиндре;
появилась потеря мощности;
ремонтировалась головка блока;
заменялись клапаны, седла или направляющие;
снимался распределительный вал;
двигатель пережил сильный перегрев;
есть подозрение на прогар клапана;
история обслуживания неизвестна.

Существует ли стандартный интервал проверки

Единого интервала нет. Для одного двигателя производитель предусматривает регулярную проверку, для другого - только контроль при появлении симптомов или после ремонта.

Интервал зависит от:

конструкции клапанного привода;
материала клапанов и седел;
типа топлива;
тепловой нагрузки;
условий эксплуатации;
наличия гидрокомпенсаторов;
предыдущего ремонта головки блока.

Ориентироваться нужно на регламент конкретного двигателя, а не на универсальный пробег из неофициальных источников.

Двигатель с газовым оборудованием

Газовое топливо само по себе не означает неизбежное повреждение клапанов. Однако некоторые двигатели имеют седла, чувствительные к повышенной тепловой нагрузке и постепенному проседанию.

При проседании седла клапан глубже входит в головку, а тепловой зазор уменьшается.

Для автомобиля с LPG или CNG важно:

учитывать рекомендации производителя двигателя;
контролировать состав смеси под нагрузкой;
проверять газовые форсунки;
не допускать чрезмерного обеднения;
записывать результаты каждой проверки;
не ждать появления громкого цоканья;
отдельно контролировать выпускные клапаны.

Чем опасен слишком маленький зазор

При нагревании промежуток становится еще меньше. Клапан может остаться немного открытым и потерять полный контакт с седлом.

Возможные последствия:

падение компрессии;
неровная работа после прогрева;
затрудненный горячий запуск;
пропуски сгорания;
перегрев рабочей фаски;
нарушение отвода тепла к седлу;
прогар клапана;
повреждение седла;
перегрев каталитического нейтрализатора из-за пропусков.

Связанная страница: «Прогар клапана».

Последствия слишком большого зазора

металлическое цоканье;
ударная нагрузка на кулачок и толкатель;
износ торца стержня клапана;
износ рокера или коромысла;
уменьшение фактического подъема клапана;
более позднее открытие;
более раннее закрытие;
ухудшение наполнения цилиндра;
снижение мощности;
ускоренное разрушение поверхностей привода.

Большой зазор обычно заметнее на слух, но точное заключение делают только после измерения.

Почему клапанный зазор уменьшается

проседание седла клапана;
износ рабочей фаски клапана и седла;
удлинение стержня после перегрева;
неправильная предыдущая регулировка;
механическая обработка седел или головки;
установка неподходящего клапана;
изменение геометрии после перегрева;
работа на газовом топливе с неправильной смесью;
повреждение или деформация элементов привода.

Постепенное уменьшение одного и того же зазора между проверками может указывать на проседание седла. Простая повторная регулировка без выяснения причины не всегда является достаточным ремонтом.

Почему клапанный зазор увеличивается

износ кулачка распределительного вала;
износ толкателя;
износ рокера или коромысла;
износ торца стержня клапана;
износ регулировочного винта;
ослабление контргайки;
повреждение регулировочной шайбы;
недостаточное смазывание;
абразивное загрязнение моторного масла;
неправильная сборка механизма.

Основные симптомы неправильных зазоров

металлическое цоканье на холодном или прогретом двигателе;
двигатель троит после прогрева;
нестабильный холостой ход;
затрудненный горячий запуск;
снижение компрессии;
постоянные пропуски одного цилиндра;
потеря мощности;
увеличение расхода топлива;
хлопки во впускном или выпускном тракте;
повреждение рабочей фаски клапана;
отсутствие шума при опасно маленьком зазоре.

Неровная работа после прогрева

При нагревании клапан и детали привода расширяются. Если холодный зазор уже меньше нормы, после прогрева он может полностью исчезнуть.

Клапан перестает плотно закрываться, компрессия снижается, а блок управления регистрирует пропуски конкретного цилиндра.

Практический материал: «Почему двигатель работает неровно после прогрева - причины».

Цоканье клапанного механизма

Ритмичное цоканье, частота которого изменяется вместе с оборотами, может быть связано с увеличенным зазором.

Похожий звук также создают:

неисправный гидрокомпенсатор;
изношенный распределительный вал;
топливная форсунка;
цепь ГРМ;
фазорегулятор;
негерметичный выпускной коллектор;
навесное оборудование.

Для локализации применяется диагностика шумов двигателя.

Влияние клапанного зазора на компрессию

Увеличенный зазор обычно не мешает полному закрытию клапана, хотя изменяет момент и величину его открытия.

Маленький или нулевой зазор способен снижать компрессию, особенно после прогрева двигателя.

При отклонениях применяются:

Подготовка к проверке

Найти заводские значения для точного кода двигателя.
Определить требуемую температуру измерения.
Уточнить расположение и нумерацию цилиндров.
Определить безопасный способ вращения коленчатого вала.
Подготовить новые уплотнения, если они требуются.
Очистить верхнюю часть двигателя.
Исключить возможность случайного запуска.
Снять декоративные кожухи и клапанную крышку.
Осмотреть механизм до измерения.

До очистки желательно зафиксировать расположение утечек масла, состояние вентиляции картера и следы предыдущего ремонта.

Необходимые инструменты

набор плоских измерительных щупов;
технические данные конкретного двигателя;
ключ для вращения коленчатого вала;
динамометрический ключ;
микрометр для измерения шайб или толкателей;
специальный инструмент для замены шайб;
инструмент для фиксации распределительных валов, если требуется;
маркер и схема расположения клапанов;
чистые лотки для деталей;
новые прокладки и уплотнения.

Изогнутый, поврежденный, ржавый или загрязненный щуп может давать неправильное значение.

Температура двигателя

Во многих механических системах проверку проводят на холодном двигателе. Однако понятие холодного состояния должно соответствовать заводским условиям.

Производитель может указывать:

измерение при температуре окружающей среды;
максимальную температуру охлаждающей жидкости;
отдельные холодные и горячие значения;
специальную процедуру после ремонта;
необходимость полного остывания двигателя в течение нескольких часов.

Нельзя сравнивать результат холодного измерения с нормативом, установленным для горячего двигателя.

Снятие клапанной крышки

Перед снятием очищают крышку, колодцы свечей, разъемы и окружающие поверхности. Грязь не должна попасть в механизм или масляные каналы.

При демонтаже проверяют:

состояние прокладки клапанной крышки;
резиновые втулки креплений;
шланги вентиляции картера;
разъемы катушек и датчиков;
герметик в угловых соединениях;
последовательность затягивания при последующей сборке.

Одноразовые или затвердевшие уплотнения заменяют. Чрезмерное количество герметика может попасть внутрь двигателя и перекрыть масляный канал.

Правильное положение кулачка

Зазор измеряют только тогда, когда кулачок не давит на клапан и контактная деталь находится на базовой окружности.

В зависимости от инструкции используют:

положение поршня в верхней мертвой точке такта сжатия;
определенное направление вершины кулачка;
последовательное вращение двигателя по углам;
таблицу клапанов, доступных для измерения в каждом положении;
контрольные метки коленчатого и распределительного валов.

Нахождение поршня в верхней мертвой точке само по себе не гарантирует правильное положение. Он может находиться в верхней точке такта выпуска, когда клапаны частично открыты.

Порядок измерения клапанных зазоров

Установить двигатель при требуемой температуре.
Снять клапанную крышку и необходимые элементы.
Провернуть коленчатый вал в рабочем направлении.
Установить первый цилиндр или группу клапанов в контрольное положение.
Определить впускные и выпускные клапаны.
Выбрать щуп номинальной толщины.
Ввести щуп параллельно контактным поверхностям.
Оценить сопротивление перемещению.
Уточнить размер соседними щупами.
Записать фактический результат.
Провернуть двигатель в следующее положение.
Повторить измерение для всех клапанов.
Сравнить результаты с отдельными нормами впуска и выпуска.

Коленчатый вал обычно вращают только в рабочем направлении. Обратное вращение может ослаблять цепь или ремень на ненатянутой ветви и создавать неправильное положение механизма.

Как должен проходить измерительный щуп

Щуп должен перемещаться с легким равномерным сопротивлением. Он не должен свободно болтаться, но и не должен входить с изгибанием или большим усилием.

Для уточнения применяют принцип:

щуп меньшего размера проходит свободнее;
щуп фактического размера проходит с легким сопротивлением;
следующий более толстый щуп не проходит или проходит чрезмерно туго.

Субъективное ощущение зависит от опыта. Поэтому полезно несколько раз проверить один и тот же зазор и сравнить результат с другими клапанами.

Нельзя вводить щуп под острым углом, складывать несколько загрязненных пластин или проталкивать инструмент силой.

Как записывать результаты

Для каждого клапана указывают:

номер цилиндра;
тип клапана - впускной или выпускной;
фактический зазор;
минимальное и максимальное допустимое значение;
толщину установленной шайбы или толкателя;
расчетную новую толщину;
результат повторной проверки;
дату и пробег автомобиля.

Схема особенно важна в многоклапанном двигателе. Запись должна исключать путаницу между цилиндрами и соседними клапанами.

Как оценить результаты измерения

Возможны четыре основных результата:

зазор находится внутри нормы;
зазор находится на предельном значении;
зазор меньше допустимого;
зазор больше допустимого.

При оценке учитывают не только текущую цифру, но и тенденцию.

Например, выпускной клапан может формально оставаться в допуске, но его зазор постепенно уменьшается при каждой проверке. Это повод оценить состояние седла, а не просто дождаться выхода за предел.

Большая разница между клапанами одного типа также требует анализа, даже если каждое значение отдельно находится возле допустимой границы.

Типичные ошибки при проверке

использование данных другого двигателя;
измерение при неправильной температуре;
кулачок находится не на базовой окружности;
перепутаны впускные и выпускные клапаны;
коленчатый вал вращается в неправильном направлении;
щуп вводится под углом;
загрязненный щуп увеличивает измеряемую толщину;
прилагается чрезмерное усилие;
не учитывается износ поверхности кулачка или толкателя;
толщина шайбы определяется только по маркировке;
детали переставляются без схемы;
после затягивания контргайки зазор не проверяется повторно;
двигатель проворачивается стартером при открытом механизме;
после сборки не проверяются фазы газораспределения;
старая прокладка крышки используется повторно при потере эластичности.

Что делать после проверки

Если все значения находятся в норме:

записать результаты и пробег;
осмотреть кулачки, рокеры и толкатели;
проверить подачу масла к механизму;
установить исправные уплотнения крышки;
собрать двигатель по заводской процедуре.

Если зазоры отклонены:

Повторить измерение.
Проверить температуру и положение кулачка.
Определить тип регулировочного механизма.
Рассчитать необходимый размер детали.
Проверить состояние клапана, седла и привода.
Выполнить регулировку.
Провернуть двигатель вручную.
Повторно измерить все измененные зазоры.

При нулевом зазоре, низкой компрессии или постоянных пропусках простого регулирования может быть недостаточно. Необходимо проверить герметичность клапана пневмотестом.

Регулировка винтом и контргайкой

Установить клапан в положение измерения.
Ослабить контргайку.
Вставить щуп требуемой толщины.
Повернуть регулировочный винт до легкого сопротивления щупа.
Удерживая винт, затянуть контргайку установленным моментом.
Снова проверить зазор.
При необходимости повторить операцию.

Нельзя затягивать контргайку без удержания винта. После фиксации значение часто немного изменяется.

Подбор регулировочной шайбы

Для расчета используют фактический зазор, требуемое значение и толщину установленной шайбы.

Общий принцип:

новая толщина шайбы = старая толщина + измеренный зазор - требуемый зазор.

Точную формулу и направление изменения необходимо сверить с конструкцией двигателя.

При слишком большом зазоре обычно требуется более толстая шайба.
При слишком маленьком зазоре обычно требуется более тонкая шайба.

Перед установкой шайбу измеряют микрометром. Нельзя полагаться только на маркировку или номинальное значение упаковки.

В системе с шайбой под толкателем распределительный вал снимают и устанавливают строго по заводской процедуре. После сборки обязательно проверяют фазы газораспределения.

Замена калиброванного толкателя

Если регулировочный размер заложен в толкателе, подбирают деталь требуемой толщины.

Проверяют:

фактическую толщину толкателя;
состояние рабочей поверхности;
износ кулачка;
свободное движение в посадочном месте;
правильность каталожного номера;
направление установки.

Толкатели нельзя переставлять между клапанами без расчета и измерения. Каждая деталь работает с конкретным кулачком и может иметь индивидуальную выработку.

Проверка после регулировки

Провернуть коленчатый вал вручную минимум на несколько полных оборотов.
Убедиться в отсутствии механического упора.
Снова установить клапаны в контрольные положения.
Повторно измерить все отрегулированные зазоры.
Проверить фазы газораспределения, если снимался распределительный вал.
Установить клапанную крышку с исправным уплотнением.
Запустить двигатель и проверить посторонние звуки.
Проверить отсутствие утечки масла.
После прогрева оценить холостой ход и пропуски сгорания.
При необходимости повторно проверить компрессию.

После замены клапанов, седел или направляющих зазоры могут измениться. Их проверяют после окончательной сборки головки, а не только до ремонта.

Правила безопасности

зафиксировать автомобиль стояночным тормозом;
установить коробку в положение P или нейтраль;
исключить случайный запуск двигателя;
убрать ключ или брелок гибридного автомобиля;
не вращать двигатель стартером при снятой крышке без прямой необходимости;
не оставлять инструмент внутри головки блока;
не проворачивать двигатель за крепление распределительного вала, если это запрещено;
не превышать момент затяжки крышек и постелей валов;
не смешивать крышки опор распределительного вала;
не допускать попадания грязи в масляные каналы;
не работать с горячими деталями без защиты;
не запускать двигатель при неправильных фазах.

Как уменьшить изменение клапанных зазоров

соблюдать регламент проверки;
использовать моторное масло с правильным допуском;
не превышать разумный интервал замены масла;
контролировать уровень и давление масла;
не допускать перегрева двигателя;
устранять детонацию;
контролировать топливные форсунки;
правильно настраивать газовое оборудование;
не допускать обеднения смеси под нагрузкой;
использовать подходящие клапаны, седла и направляющие;
соблюдать технологию ремонта головки;
записывать результаты каждой проверки;
не игнорировать постепенное уменьшение зазора.

Товарные группы TESMA

Запасные части выбирают после измерения и дефектовки. Одинаковый внешний вид не гарантирует соответствие размеров и материала.

Детали клапанного механизма

Ремонт головки блока

Обслуживание двигателя

Детали подбирают по VIN-коду, точному коду двигателя, OEM-номеру, диаметру клапана и стержня, длине, толщине шайбы или толкателя и конструкции привода.

Частые вопросы

Как часто нужно проверять зазоры клапанов?

По регламенту конкретного двигателя. Дополнительная проверка нужна при работе на газе, после ремонта головки, перегрева, появления шума, пропусков или низкой компрессии.

Можно ли определить неправильный зазор по звуку?

Только приблизительно. Большой зазор часто цокает, а маленький может не создавать шума вообще.

Почему выпускные клапаны имеют другой норматив?

Они работают при более высокой температуре и сильнее удлиняются после прогрева.

Нужно ли проверять зазоры на горячем двигателе?

Только если это предусмотрено производителем. Нельзя использовать горячий норматив для холодного двигателя или наоборот.

Можно ли измерить зазор без снятия клапанной крышки?

Для большинства механических приводов нет. Необходимо получить непосредственный доступ к контрольной точке.

Нужно ли регулировать зазор, если он находится на границе допуска?

Решение зависит от регламента, тенденции предыдущих измерений, типа клапана и условий эксплуатации. Постепенно уменьшающийся выпускной зазор требует особого внимания.

Почему после регулировки двигатель продолжает троить?

Клапан мог уже прогореть, сідло может быть повреждено, также возможны неисправность форсунки, зажигания, поршневых колец или прокладки головки.

Можно ли регулировкой восстановить прогоревший клапан?

Нет. Регулировка может восстановить нормальное закрытие только до разрушения рабочей фаски. Прогоревший клапан требует ремонта головки.

Нужно ли менять все регулировочные шайбы?

Нет. Заменяют только детали, размер которых нужно изменить, если остальные шайбы исправны и соответствуют требуемым значениям.

Почему новый зазор изменился после затягивания?

Регулировочный винт мог повернуться вместе с контргайкой, шайба могла неправильно сесть, а распределительный вал - изменить положение после затягивания опор.

Нужно ли снова проверять фазы ГРМ?

Обязательно, если снимался распределительный вал, цепь, ремень, фазорегулятор или другие элементы привода.

Могут ли гидрокомпенсаторы удерживать клапан открытым?

Да. Заклинивший или неправильно подобранный гидрокомпенсатор способен подпирать клапан и снижать компрессию.

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще прочитать по этой теме

Вывод

Проверка зазоров клапанов позволяет оценить, сохраняет ли клапанный механизм правильную геометрию после нагревания двигателя. Большой зазор вызывает шум и ударный износ, а маленький может незаметно привести к потере компрессии и прогару клапана.

Достоверное измерение возможно только при правильной температуре, точном положении кулачка и использовании заводских нормативов конкретного двигателя. Результаты следует записывать отдельно для каждого впускного и выпускного клапана.

Регулировка выполняется только после проверки и оценки причины отклонения. Если зазор постоянно уменьшается, двигатель троит после прогрева или пневмотест показывает утечку через клапан, необходимо дефектовать седло, клапан, направляющую и другие детали головки блока.