Зазоры клапанов – какими должны быть и как производится регулировка

Тепловые зазоры клапанов – как отрегулировать правильно

Пока автомобили, которые вошли в ВАЗовскую классическую серию, а это модели от 2101 до 2107 и «Нива», будут ездить по дорогам страны, их владельцам придётся изучать, как регулируются зазоры клапанов. Это новые машины оборудованы саморегулирующимися гидрокомпенсаторами, которые в самостоятельно корректируют работу газораспределительного механизма. Старые добрые «Жигули» нуждаются в большем внимании.

Для чего выставляются тепловые зазоры клапанов

Одним из наиболее распространенных видов регулировочных работ является настройка газораспределительного механизма, в частности зазора, который должен иметь место между кулачками распредвала и рокером (рычагом клапана).

У многих возникает вопрос о том, для чего нужен этот зазор? Не будет ли лучше отрегулировать детали таким образом, чтобы они просто, как можно плотнее, прилегали друг к другу? Ответ на этот вопрос находится в школьных учебниках по физике, а конкретнее в разделе, рассказывающем о тепловом расширении твёрдых тел.

Топливная смесь, сгорая в цилиндре, нагревает все без исключения части мотора до очень высокой температуры. Естественно, все детали незначительно увеличиваются в размере. Для газораспределительного механизма такое расширение может привести к негативным последствиям. Впускные и выпускные клапаны должны очень плотно закрывать гнездо. Если стержень клапана будет жестко упираться в верхней части, то при тепловом расширении, его тарелка опустится вниз и канал будет приоткрытым, а это приводит к нежелательному результату, а именно:

• снижение и потеря мощности мотора;
• увеличение расхода топлива;
• перегрев и разрушение вырывающимся пламенем деталей ГРМ (клапанов, и так далее).

Для того, чтобы при расширении клапан всегда оставался закрытым и рассчитан тепловой зазор клапанов. Зазор присутствует на холодном моторе, но когда его температура достигает рабочих параметров, зазор постепенно уменьшается. Естественно, водителя интересует, какой зазор на клапанах устанавливается при регулировании. Зазоры имеют строго установленную величину — 0,15 мм. Допускается погрешность при регулировании в 0,05 мм. Эта величина рассчитана для холодного мотора. Допускается регулирование на горячем двигателе, но такая настройка считается неточной.

При условии соблюдения несложных рекомендаций по регулировке, даже на подержанном автомобиле, водитель может добиться:

• устойчивой ;
• экономии топлива;
• повышения моторесурса.

Что нужно подготовить к регулированию

Опасаясь сделать что-то не так, многие автолюбители при необходимости отрегулировать клапаны, направляются в автосервис. Учитывая, что подобную процедуру следует проводить, в среднем, после каждых 15-20 тыс. км пробега, приходится оплачивать значительную сумму, из семейного бюджета. К тому же тратится очень много времени на ожидание очереди в сервисе, да им мотор должен остыть до необходимой температуры. Поэтому, лучше проводить регулировку зазоров клапанов самому в условиях гаража. Работа эта несложная и инструмент для операции понадобится простой:

• щуп толщиной 0,15 мм;
• гаечных ключей.

Для того, чтобы приступить к работам, необходимо установить автомобиль на хорошо освещаемое место или обустроить искусственную подсветку моторного отсека. Далее следует отсоединить корпус воздушного фильтра, крышку ГРМ, извлечь масляный щуп.

Регулировка тепловых зазоров клапанов

Для начала процесса регулирования зазоров, следует выставить поршень первого цилиндра в верхнюю мёртвую точку на такте сжатия. Это просто: следует ключом проворачивать коленчатый вал до того момента, пока не совпадут сверление на звёздочке привода распредвала с наплавлением и метки на шкиве коленвала и блоке двигателя.

Теперь можно приступать к непосредственному регулированию зазоров, а делается это так:

• щуп вставляется между рабочими частями кулачка и рычага соответствующего клапана;
• если щуп входит с небольшим затруднением, можно считать, что зазор в нормальном состоянии;
• если щуп не входит, входит очень туго или проходит без каких-либо усилий, необходимо начинать регулировку: удерживая ключом на 13 головку регулировочного болта, ключом на 17 отпускаем контргайку и проворачиваем болт в нужную сторону до получения необходимого зазора, проверяем щупом высоту зазора, после чего затягиваем контргайку.

Первыми регулируются 8-й клапан (4-й цилиндр) и 6-й клапан (3-й цилиндр). Клапаны регулируются парами, и для каждой из них следует поворачивать распределительный вал на 90° (коленвал на 180°). При каждом следующем повороте регулируются такие клапаны:

• № 4 (2-й цилиндр) и № 7 (4-й цилиндр);
• № 1 (1-й цилиндр) и № 3 (2-й цилиндр);
• № 5 (3-й цилиндр) и № 2 (1-й цилиндр).

Контрольная проверка

Возможно, с первой попытки вам, как начинающему автомастеру, не удастся сделать идеальную регулировку клапанного привода, но через какое-то время, навыки регулировки придут сами собой. Желательно, чтобы работу, особенно первый раз, контролировал опытный наставник.

Даже автолюбителю со стажем обязательно следует проверять соответствие технологии регулировок тепловых зазоров. Делается это после того, как закончена проверка и настройка всех клапанов. С помощью ключа или подвешиванием заднего колеса, необходимо несколько раз провернуть коленвал. После этого следует установить коленвал и распределительный вал на совпадении меток и провести проверку зазоров по описанному выше алгоритму. При необходимости регулировку зазоров повторить.

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.

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.

Инструмент для проведения работ

Помимо хозяйственного набора и торцевых ключей, которыми в любом случае должен быть владелец ВАЗ «десятки», вам потребуются дополнительные инструменты:

• Устройство для перемещения толкателей с целью снятия с них регулировочных шайб. Это можно сделать с помощью пары мощных отверток, но проблема с ценой здесь не настолько велика, чтобы платить за ваши сбережения с меньшим удобством. Можно полностью снять распределительный вал, но тогда вам придется снять ремень ГРМ, и это опять же не дает преимущества во времени.
• Набор датчиков — воспользуемся ими для замера зазоров.
• Микрометр не нужен, но очень полезен. Толщина новой шайбы при регулировке рассчитывается на основе толщины старой и измеренного зазора, и что делать, если отметка толщины на шайбе стерта (и износ никогда не отменяется?) Можно позаимствовать микрометр 0-25 мм, благо, что его можно проверить простым схождением без датчиков.

Влияние тепловых зазоров на работу двигателя.

Неправильная величина зазора сильно влияет на работу двигателя.

Почему увеличивается зазор в клапанах

Увеличение зазоров связано с тем что трущиеся поверхности подвергаются износу. Зазоры увеличиваются за счет износа между клапаном и коромыслом, коромыслом и штангой. Штангой и толкателем. Стираются кулачки на распредвалу. Увеличивается износ в шейка распредвала, и на валу коромысел. Появляется биение между коромыслом и валом коромысел. И какую конструкцию ГРМ не взять везде есть поверхности которые изнашиваются между собой.

Последствия увеличенных зазоров клапанов

Увеличенные зазоры клапанов имеют следующие последствия. Клапана открываются позже и закрываются раньше чем положенного. При впуске. Клапана закрываются раньше. Это не позволяет наполнить цилиндры в полном объёме. Поршень сожмет меньший объём воздуха или топливной смеси. В результате чего уменьшится давление расширяющихся газов. Топливо не полностью сгорит в цилиндре. Если воздуха будет не хватать. Образуется сажа. Частично не сгоревшее топливо станет догорать в следующем цикле работы цилиндра. И как результат возникнет местный перегрев поршневой группы. Здесь речь идет о очень высоких температурах. Свыше 1000 градусов. Местный перегрев двигателя вызовет последствия. Которые приведут к прогоранию поршня, клапанов межклапанных перегородок. В результате ГБЦ не будет подлежать ремонту.

После того как топливо завершит работу. Выпускной клапан должен открыться. Но при увеличенном зазоре он откроется позже. После того кого как поршень начнет движение вверх. Клапан какое то время будет закрыт. Поршень встретит сопротивление в такте выброса выхлопных газов. Закроется раньше. Не будет возможности всем газам выйти из камеры сгорания Это повлияет на мощность двигателя.

В такте впуска поршнем не создаётся требуемое разряжение. Воздух и топливо поступают в меньшем объёме. Это снижает мощность двигателя.

Несоответствие тепловых зазоров в большую или меньшую сторону плохо влияет на работу двигателя. Снижает его мощность и создает вероятность прогорания элементов поршневой группы. В процессе работы зазоры могут как увеличиваться так и уменьшаться

Уменьшенные зазоры клапанов

Вызывают неплотное закрытие клапанов и связано с износом клапана и седла клапана. Клапан вращаются вокруг своей оси. Конструкция пружин клапанов устроена таким образом. Что при каждом нажатии на клапан. Он проворачивается. Это позволяет равномерно распределять усилие нагрузки на клапан по всей плоскости прилегания. В процессе работы клапана постоянно ударяются по седлу и в момент соприкасания проворачиваются. Всё это приводит к износу седла и клапана. В результате клапан поднимается вверх. И как следствие уменьшается зазор между клапаном и коромыслом.

И если вовремя не отрегулировать зазор клапан перестанет закрываться Так как начнет постоянно давить на коромысло. В статье упоминается конструкция ГРМ которая включает в себя. Распредвал, чашку толкателя, штангу, коромысло и клапан. Эта конструкция применяется, в случае если распредвал расположен в блоке двигателя. Если распредвал или два распредвала располагаются в головке двигателя. Применяется другая конструкция газораспределительного механизма. В которой распредвал сначала на рокер который является коромыслом клапана. Такая конструкция устанавливается на итальянских двигателях применяемых в ВАЗ 2101-07. Регулировка клапанов осуществляется между кулачком распредвала и рокером.

Последствия уменьшенных зазоров клапанов

Если зазоры клапанов стали меньше допустимой величины. При нагреве двигателя клапана перестанут плотно закрываться. Не произойдет полноценного сжатия топлива. Снизится компрессия в цилиндрах двигателя. При низкой компрессии топливо в цилиндрах сгорает не полностью. Вследствие чего образуется сажа. Топливо начинает догорать в последующих циклах работы двигателя. Возникает местный перегрев элементов поршневой группы. В первую очередь страдают клапана. Так как через них прорывается пламя из камеры сгорания.

Возможные неисправности ГРМ

Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:

1. Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
2. Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
3. Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
4. Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.

Регулировка зазоров в клапанном механизме двигателей ВАЗ, порядок и последовательность, регулировка зазоров установкой под регулировочную шайбу дополнительной шайбы.

Отсутствие стука клапанов в клапанном механизме двигателей ВАЗ не означает нормального состояния зазоров. Стук клапанов при несколько увеличенных зазорах не так опасен, как тихая работа при недостаточных зазорах. Риск разрушения зависших клапанов больше, когда температура двигателя повышается в уличных пробках или в тяжелых дорожных условиях. Зазоры в клапанном механизме двигателей ВАЗ регулируют на холодном двигателе. Предварительно отрегулировав натяжение цепи или ремня.

Проверка щупом зазора в клапанном механизме двигателей ВАЗ.

Регулировка зазоров в клапанном механизме двигателей заднеприводных автомобилей ВАЗ.

Для двигателей ВАЗ-2101, 21011, 2103, 2105, 2106, ВАЗ-2121 нормальным считается зазор 0,14-0,17 мм. Для двигателя ВАЗ-21213 — 0,18-0,22 мм.

Порядок регулировки в клапанном механизме зазора следующий.

1. Повернуть коленчатый вал по часовой стрелке до совпадения метки на звездочке или шкиве распределительного вала с меткой на корпусе подшипников. Это положение соответствует концу такта сжатия в четвертом цилиндре. При нем регулируется зазор у выпускного клапана четвертого цилиндра и впускного клапана третьего цилиндра.
2. Ослабить контргайку регулировочного болта.
3. Вставить между рычагом и кулачком распределительного вала щуп толщиной 0,15 мм и гаечным ключом завертывать или отвертывать болт. Пока при затянутой контргайке щуп не будет входить с легким натягом.
4. Отрегулировав зазоры у выпускного клапана четвертого цилиндра и впускного клапана третьего цилиндра, последовательно поворачивать коленчатый вал на 180 градусов и регулировать зазоры, соблюдая очередность.

Последовательность регулировки зазоров в клапанном механизме двигателей заднеприводных автомобилей ВАЗ.

Регулировка зазоров в клапанном механизме двигателей переднеприводных автомобилей ВАЗ.

В гнездах толкателей двигателей ВАЗ-1111, 11113, 2108, 21081, 21083, 2110, 2111 находятся специальные шайбы для регулировки зазора в клапанном механизме. Зазор между кулачками распределительного вала и регулировочными шайбами на холодном двигателе должен быть 0,15-0,25 мм для впускных клапанов и 0,30-0,40 мм — для выпускных.

Зазор в клапанном механизме регулируется подбором толщины регулировочной шайбы. В запасные части подставляются регулировочные шайбы толщиной от 3 до 4,5 мм с интервалом 0,05 мм. Толщина шайбы маркируется на ее поверхности.

При первой регулировке неясно, какие шайбы были установлены изначально. Даже когда толщина установленных шайб известна, не всегда понятно, какие именно понадобятся. Зазоры в клапанном механизме в ходе эксплуатации могут не только увеличиваться, но и уменьшаться.

Зазор в клапанном механизме двигателей переднеприводных автомобилей ВАЗ регулируется в следующем порядке.

1. Установить на шпильки крепления крышки головки цилиндров приспособление для утапливания толкателей клапанов.
2. Повернуть коленчатый вал до совмещения установочных меток на шкиве и задней крышке зубчатого ремня. А затем довернуть его еще на 40-50 градусов (2,5-3 зуба на шкиве распределительного вала). При этом в первом цилиндре будет фаза сгорания.

Освобождение доступа к регулировочным шайбам в клапанном механизме двигателей переднеприводных автомобилей ВАЗ.

Поворачивать коленчатый вал следует только по часовой стрелке за болт крепления шкива привода генератора или за шкив распределительного вала с помощью приспособления. Нельзя поворачивать коленчатый вал за болт крепления шкива распределительного вала, так как при этом можно повредить головку болта.

3. Проверить набором щупов зазоры у первого и третьего кулачков распределительного вала.
4. Если зазор отличается от нормы, то другим приспособлением утопить толкатель и зафиксировать его в нижнем положении. Установив между краем толкателя и распределительным валом фиксатор.
5. Удалить регулировочную шайбу и микрометром измерить ее толщину.
6. Определить толщину новой шайбы по формуле:

Н = В + (А — С)

Где А — замеренный зазор, мм; В — толщина снятой шайбы, мм; С — номинальный зазор, мм; Н — толщина новой шайбы, мм.

Пример.

Если А = 0,26 мм, В = 3,75 мм, С = 0,2 мм (для впускного клапана), то Н = 3,75 + (0,26 — 0,2) = 3,81 мм. В пределах допуска на зазор ±0,05 мм принимаем Н = 3,8 мм.

7. Установить в толкатель новую шайбу маркировкой в сторону толкателя, убрать фиксатор и еще раз проверить зазор. Если он отрегулирован верно, то щуп толщиной 0,2 или 0,35 мм должен входить с легким защемлением.
8. Последовательно поворачивая коленчатый вал на полоборота, что соответствует повороту метки на шкиве распределительного вала на 90 градусов, отрегулировать зазоры у остальных клапанов, соблюдая рекомендуемую очередность

Порядок регулировки зазоров в механизме привода клапанов двигателей переднеприводных автомобилей ВАЗ.

* — Номер кулачка соответствующий клапану указан по порядку от шкива распределительного вала.

Выполняя регулировку, целесообразно записать фактическую толщину установленных комплектов шайб для каждого клапана, чтобы в будущем покупать только те шайбы, которые с большой вероятностью понадобятся для последующих регулировок в клапанном механизме.

Фактическую толщину извлеченных регулировочных шайб нужно обязательно измерить микрометром и сравнить с маркировкой на них. Если шайбы сильно изношены, их лучше заменить. Но в некоторых случаях можно перевернуть, установив менее изношенной (маркированной) стороной к распределительному валу.

Не следует вращать коленчатый вал, когда регулировочная шайба извлечена из гнезда толкателя. Это может привести к задиру поверхности соответствующего кулачка. Вращать вал бывает необходимо при замене шайб с одного толкателя на другой. В этом случае в пустое гнездо толкателя нужно временно вставить любую регулировочную шайбу.

Регулировка зазоров в клапанном механизме установкой под имеющуюся регулировочную шайбу дополнительной самодельной шайбы.

Зазор между кулачком и толкателем можно уменьшить не только установкой шайбы увеличенной толщины, что рекомендуется заводом, но и установкой под имеющуюся регулировочную шайбу дополнительной самодельной шайбы. Толщина которой равна разности между фактическим зазором и его требуемой величиной.

Разумеется, использование самодельных дополнительных шайб — временная мера, так как практически нереально найти подходящий износостойкий материал. При первой возможности следует установить стандартные шайбы.

Толщину дополнительной шайбы выбирают равной допуску на номинальный тепловой зазор, то есть 0,1 мм. Если, например, фактическая величина теплового зазора находится в пределах 0,25-0,35 мм для впускных клапанов и 0,4-0,5 мм для выпускных, то устранить излишек зазора можно дополнительной шайбой, сделанной из металлической ленты или фольги толщиной 0,1 мм.

Если стук клапанов возобновляется вскоре после регулировки, возможно, виной этому ослабевающее крепление корпуса подшипников распределительного вала по причине вытяжки старых шпилек. При серьезном отношении к ремонту все не закаленные болты, шпильки и гайки следует заменять новыми.

По материалам книги «Ремонт двигателя своими руками».
Волгин В.В.

Как отрегулировать зазор между клапаном и блоком цилиндра?

1. Используем щуп толщиной 0,15 (мм). Он должен подлазить под клапан с небольшим натягом (не сильным и не слабым). Если щуп проваливается в зазор или наоборот не влазит, то с этого момента начинается регулировка клапанов на ВАЗ 2105.
2. Одним ключом ослабляем нижнюю контргайку, вторым ключом проворачиваем винт хода клапана (вверх или вниз, зависимо от результата проверки щупом).
3. Затягиваем контргайку без особого фанатизма.
4. Делаем контрольную проверку щупом на 0,15 (мм).

Надеюсь, инструкция доходчива и понятна.

Дополнительная информация

После регулировки собираем все элементы двигателя на место (крышку клапанов, кожух ремня ГРМ, корпус воздушного фильтра).

Делаем пробный заезд, прислушиваемся к звуку. На этом самостоятельное обслуживание клапанов ГРМ можно считать успешно выполненным.

Обратите внимание, что ВАЗ 2105 является классикой ушедшего в прошлое советского автопрома. К классической линейке также можно отнести и ВАЗ 2101, ВАЗ 2102, ВАЗ 2103, ВАЗ 2104 и ВАЗ 2106. Начиная с ВАЗ 2107 в автомобилях используется инжекторная система подготовки горючей смеси. То есть, семерка уже к классике не относится. Порядок регулировки клапанов 2105, а также 2101, 2102, 2103, 2104 и 2106 полностью одинаков. То есть, классика настраивается по одному и тому же принципу.

Начиная с ВАЗ 2107 настраивать работу ГРМ нужно уже по-другому. Регулировка клапанов у ВАЗ 2107 проводится на более тонком уровне. С этой работой смогут справиться только автослесаря должной квалификации. Без солидного опыта обращения с транспортом к ГРМ ВАЗов, начина с семерки, лучше вообще не лезть. Проще отогнать машину в ближайшее СТО.

Надеюсь, статья, как проводится регулировка клапанов ВАЗ 2105, оказалась полезной. Ровных вам дорог и меньше поломок.

15 лет я ремонтирую разного рода автомобилей, включая такие марки как Ваз, Уаз, Chevrolet, Mazda, Kia и многие другие. Все что связано с коробкой, двигателем или ходовой. Вы можете написать мне свой вопрос ниже в комментариях и я постараюсь развернуто на него ответить.