Регулировка клапанов двигателя: зачем нужна и последствия отсутствия

Газораспределение в четырехтактных ДВС осуществляется клапанами, имеющими привод от кулачкового вала. Кулачки могут воздействовать на стержень клапана напрямую или через промежуточные звенья. Наличие зазора между кулачком и деталями привода необходимо для компенсации тепловых расширений. Значение зазора зависит от модели двигателя, а также отличается для впускных и выпускных клапанов. Проверку всегда производят на холодном двигателе (допустимая температура указывается производителем мотора).

Если двигатель оснащен гидрокомпенсаторами, то подстройка зазора идет автоматически. Кулачок воздействует на толкатель, внутри которого расположен подвижный плунжер с шариковым клапаном. Возвратная пружина выдавливает толкатель до полного устранения зазора с кулачком. По мере вращения распределительного вала кулачок смещает толкатель вниз и перекрывает корпусом каналы подачи масла. Поскольку любая жидкость практически не сжимается, то плунжер начинает передавать усилие на клапан. При работе гидрокомпенсаторы немного проседают из-за небольших утечек масла, но просадка не превышает 50 мкм.

При пуске холодного двигателя размеры деталей минимальны, по мере прогрева зазор уменьшается. Если расстояние между кулачком и приводом клапанов избыточно, то возникают ударные нагрузки. В результате начинается износ поверхности кулачка и остальных деталей с одновременным повышением шума при работе двигателя. Наблюдается некоторое искажение фаз газораспределения, что сказывается на характеристиках двигателя.

Клапаны двигателя работают в разных условиях. Линия впуска несколько охлаждается потоком воздуха или топливовоздушной смесью. Выпуск работает в более жестких условиях – через клапан отводится поток раскаленных газов. Иногда на двигателях используются выпускные клапаны с полостью, заполненной жидким натрием для лучшего охлаждения. Недостаточный зазор приводит не только к ухудшению условий теплоотвода, но и способствует выбросу горящей смеси в каталитический нейтрализатор, что сказывается на его ресурсе.

Необходимость регулировки связана с постепенным износом деталей – поверхности кулачка и толкателей или других компонентов привода. Скорость истирания зависит от множества условий – качества металла и масла, регулярности обслуживания двигателя. Изменение зазора выпускного клапана также происходит из-за естественного выгорания кромки седла и тарелки клапана. Для линии впуска типично увеличение зазора, а для выпуска – уменьшение.

На большинстве двигателей установлены гидрокомпенсаторы, регулировка тепловых зазоров не требуется. При отсутствии гидрокомпенсаторов настройка осуществляется винтом на коромыслах или заменой толкателей. Во втором случае производители двигателей выпускают специальные комплекты деталей с определенным шагом изменения высоты. Мастер измеряет зазоры и подбирает нужные комплектующие, в ряде случаев для снижения затрат производят шлифовку штатных толкателей.

Информация о зазорах и периодичности регулировки указывается в инструкциях по эксплуатации и ремонту. В большинстве случаев корректировка зазоров требуется через 100-120 тыс. км, при этом приходится менять всего несколько толкателей. На двигателях старой конструкции (например, ВАЗ или АЗЛК) регулировка производится винтом и требуется через 20-30 тыс. км. Для определения зазоров используют наборы щупов с шагом 0,05 мм. Поскольку для проверки и регулировки нужно снимать крышку газораспределительного механизма и ряд деталей, то при отсутствии навыков обслуживания и ремонта автомобилей проще обратиться в сервис.

Перед настройкой нужно выводить поршень в ВМТ, для определения положения используют метки на шкиве или маховике либо деталях привода ГРМ. Иногда выход поршня в ВМТ проверяют при помощи отвертки, вставленной в свечное отверстие. Щуп устанавливают в зазор между кулачком и приводом – при правильном замере металлический щуп должен протягиваться через щель с небольшим усилием. Если усилия нет или оно слишком высокое, то нужно корректировать зазор винтом или установкой толкателя с другой высотой.

Регулировка зазоров в клапанном механизме является одним из этапов технического обслуживания автомобиля. Настройка осуществляется через 20-120 тыс. км в зависимости от конструкции двигателя и производится вращением винта или подбором толкателей, зазор проверяют на холодном двигателе при помощи щупа. Если мотор оснащен гидрокомпенсаторами, то они автоматически корректируют зазор.