Замена ГРМ на автомобилях ВАЗ: регулировка клапанов, неисправности

Замена ГРМ на автомобилях ВАЗ: регулировка клапанов, неисправности

Многие автовладельцы советских автомобилей ВАЗ сталкиваются с необходимостью периодического ремонта и регулировки силового агрегата и, в частности, механизма ГРМ. В результате износа деталей увеличивается тепловой зазор клапанов, что нарушает правильную работу мотора и может привести к серьёзным проблемам. Поскольку процедура регулировку не является сложной, выполнить её можно простыми инструментами в гаражных условиях.

• Регулировка клапанов на ВАЗ 2103
  Когда и для чего производится регулировка
• Инструменты для регулировки
• Подготовительные работы
• Порядок регулировки клапанов

Видео: регулировка клапанов на автомобилях ВАЗ 2101–07

Для чего нужны маслосъёмные колпачки

Видео: замена маслосъёмных колпачков на «классике»

Замена прокладки клапанной крышки

Классификация газораспределительных механизмов

Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:

1. В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
2. В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
3. В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
4. От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.

Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей. Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами. Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.

При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.

Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя. Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов. Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.

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 компрессии и потеря мощности мотора;
• увеличение расхода топлива;
• перегрев и разрушение вырывающимся пламенем деталей ГРМ (клапанов, сальников 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 работы двигателя;
• 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.

Функции поршневых колец

Поршневые кольца предназначены выполнять функции:

1. Герметизация поршневого пространства, с сохранением давления верхними компрессионными кольцами.
2. Отвод тепла от стенок гильзы.
3. Снижение расхода масла.

Проверка зазора в замках внутри цилиндров

Замок поршневого кольца — стык между двумя концами, которые способны сжиматься до сотых частей миллиметра. Концы имеют прямой или косой срез, при прямоугольном сечении профиля.

Укладывая кольца в канавки, стыки размещаются под углом 120° (если 3), а при двух кольцах — под 180°, что ограничивает просачивание газов, масла в картер, под поршень.

Маслосъёмные кольца предназначены снимать со стенок цилиндра излишки моторной смазки. Рассчитаны оставлять на зеркале тонкий слой плёнки, настолько малый, что измеряется микронами. Конструкция предусматривает радиальные, сквозные щели, через которые снимаемое со стенок масло сливается в картер.

Выпускаются из литого чугуна с прорезями или расширителями. Представляют два кольца (верхний, нижний), пару радиальных или осевых расширителей.

О тепловом зазоре

Общим элементом колец считаются замки, поскольку целевая задача компенсировать тепловое расширение во время работы. Замки претерпевают давление газов, температурные нагрузки, другое инертное воздействие. Это напряжение берёт на себя мизерное расстояние между концами колец.

Для чего же нужен тепловой фактор?

Представим отсутствие зазора между пролётами мостов, железнодорожных рельсов или компенсаторов на магистральных трубопроводах. Солнечный нагрев, расширение, например металла рельсов, не имеющих зазора при укладке, приводит к неизбежному их изгибу со всеми вытекающими последствиями.

В случае с поршневыми кольцами, отсутствие стыкового зазора приводит к поломке и поршня.

Итак, свободное вращение колец исключает стыковые соприкосновения внутри канавки поршня. Конструкция предусматривает разрезы, упреждающие заклинивание от перегрева. Эта особенность способствует плотному касанию к зеркалу цилиндра.

Допускаемый интервал стыка не превышает 0,3-0,6 мм. При малом зазоре стыка, например 0,2 мм, нагретые детали способны оставлять задиры на цилиндре.

Кстати, предпочтение отдаётся деталям с косыми срезами концов. Прямые концы обладают большим давлением на стенки, что преждевременно выводит из строя гильзу, способствуя утечке масла.

Виды газораспределительного механизма

Двигатели могут иметь разные схемы ГРМ. Рассмотрим следующую классификацию.

По положению распредвала

Есть два типа положения распределительного вала:

• нижнее;
• верхнее.

В нижнем положении распределительный вал расположен на блоке цилиндров рядом с коленчатым валом. Воздействие от кулачков через толкатели передается на коромысла, при этом используются специальные штанги. Это длинные стержни, которые соединяют толкатели внизу с коромыслами наверху. Нижнее расположение не считается самым удачным, но имеет свои преимущества. В частности, более надежное соединение распредвала с коленчатым валом. В современных двигателях такой тип устройства не используется.

В верхнем положении распределительный вал находится в головке блока цилиндров, чуть выше клапанов. В этом положении можно реализовать несколько вариантов воздействия на клапаны: с помощью толкателей коромысла или рычагов. Такая конструкция проще, надежнее и компактнее. Более распространенным стало именно верхнее положение распредвала.

По количеству распредвалов

Рядные двигатели могут комплектоваться одним или двумя распредвалами. Двигатели с одним распредвалом обозначаются аббревиатурой SOHC(Single Overhead Camshaft), а с двумя — DOHC(Double Overhead Camshaft). Один вал отвечает за открытие впускных клапанов, а другой — за выпускные. V-образные двигатели используют четыре распредвала, по два на каждый ряд цилиндров.

По количеству клапанов

Форма распределительного вала и количество кулачков будут зависеть от количества клапанов на цилиндр. Может быть два, три, четыре или пять клапанов.

Самый простой вариант с двумя клапанами: один работает на впуск, другой — на выпуск. В трехклапанном двигателе два впускных и один выпускной клапаны. В варианте с четырьмя клапанами: два впускных и два выпускных. Пять клапанов: три для впуска и два для выпуска. Чем больше клапанов на впуске, тем больший объем топливовоздушной смеси поступает в камеру сгорания. Соответственно увеличена мощность и динамика двигателя. Сделать больше пяти не позволит размер камеры сгорания и форма распределительного вала. Чаще всего используется четыре клапана на цилиндр.

По типу привода

Существует три типа приводов распределительных валов:

1. Шестеренчатый. Этот вариант привода возможен только в том случае, если распределительный вал находится в нижнем положении блока цилиндров. Коленчатый и распределительный валы приводятся в движение шестернями. Главное достоинство такого агрегата — надежность. Когда распределительный вал находится в верхнем положении в головке блока цилиндров, используются цепной и ременный привод.
2. Цепной. Этот привод считается более надежным. Но использование цепи требует особых условий. Для гашения колебаний установлены успокоители, а натяжение цепи регулируется натяжителями. В зависимости от количества валов могут использоваться несколько цепей.

Ресурса цепи хватает в среднем на 150-200 тысяч километров.

Основной проблемой цепного привода считается неисправность натяжителей, успокоителей или обрыв самой цепи. При недостаточном натяжении цепь при работе может проскальзывать между зубьями, что приводит к нарушению фаз газораспределения.

Помогает автоматически регулировать натяжение цепи гидронатяжители. Это поршни, которые давят на так называемый башмак. Башмак прилегает непосредственно к цепи. Это деталь со специальным покрытием, изогнутая по дуге. Внутри гидронатяжителя находятся плунжер, пружина и рабочая полость для масла. Масло поступает в натяжитель и толкает цилиндр до нужного уровня. Клапан закрывает масляный канал и поршень постоянно поддерживает правильное натяжение цепи Гидравлические компенсаторы в ГРМ работают по аналогичному принципу. Успокоитель цепи поглощает остаточные колебания, которые не были погашены башмаком. Это гарантирует идеальную и точную работу цепного привода.

Самая большая проблема может возникнуть из-за разрыва цепи.

Ресурс ремня тоже ограничен и составляет в среднем 60-80 тысяч километров пробега.

От правильного функционирования всего газораспределительного механизма зависит работа двигателя, его динамика и мощность. Чем больше количество и объем цилиндров, тем сложнее будет устройство синхронизации. Каждому водителю важно понимать устройство механизма, чтобы вовремя заметить неисправность.