Клапаны в двигателях внутреннего сгорания являются элементом газораспределительного механизма (ГРМ). Их задача — регулировать и подавать топливовоздушную смесь (либо воздух) в цилиндры и выпускать продукты сгорания.
По расположению детали ГРМ может быть нижнеклапанным или верхнеклапанным, однако в современных моторах используется только последний вариант.
Краткие сведения
Клапаны имеют простую конструкцию и отличаются высокой износостойкостью. Последнее обусловлено материалом изготовления, который должен выдерживать повышенные нагрузки.
Сам клапан состоит из нескольких участков:
- тарелки (нижняя расширенная часть детали);
- стержня (верхняя узкая часть детали, идущая от тарелки кверху);
- фаски (место прилегания тарелки к блоку цилиндров);
- кромки тарелки;
- торца стержня (верхняя его часть, расположенная над выточкой);
- выточки под сухари (небольшая канавка под торцом).
Место контакта тарелки и головки блока цилиндров называют седлом. Оно изготавливается из стали или чугуна и запрессовывается в ГБЦ.
Впускной
Отвечает за подачу топливовоздушной смеси в цилиндро-поршневую систему. Имеют цельный стержень и, обычно, тарелку большего диаметра для улучшения рабочих свойств.
Выпускной
Отвечает за отвод отработанных газов в процессе работы ДВС. Стержень этого типа клапанов изготавливается полым; внутрь его помещается натрий. Такая конструкция позволяет охлаждать выпускной клапан, так как он подвержен более высокому нагреву, чем впускной. Для его производства обязательно используется жаростойкий металл.
Почему же возникает необходимость замены клапанов?
При обычных условиях эксплуатации клапаны могут подлежать замене по причине износа. Происходит это примерно через 300 тысяч км пробега.
Причин, послуживших необходимости внеплановой замены, обычно две: прогорание и деформация.
Преждевременное прогорание может случиться из-за:
- постоянная езды на максимально возможных оборотах и, как следствие, детонирующий двигатель;
- частой заправки низкокачественным горючим;
- неправильно отрегулированного зазора (зазор слишком маленький и теплоотвод нарушен);
- неподходящего калильного числа свечей зажигания, и пр.
Деформируется клапан при обрыве цепи ГРМ или в том случае, когда она перемещается на несколько звеньев (такое случается при плохом натяжении). В результате стержень прогибается, что приводит к неплотному прилеганию тарелки к седлу.
Процесс замены клапанов ГБЦ
Для того, чтобы произвести замену, придется основательно разобрать (а затем собрать) газораспределительный механизм. В зависимости от модели авто и конструктивных особенностей двигателя этот процесс может иметь некоторые отличия. Но в целом система демонтажа и сборки одинакова. В целом, последовательность действий такова:
Демонтаж ГБЦ
Для этого потребуется:
- произвести подготовительные работы: разомкнуть провод и «минусовую» клему аккумулятора, отсоединить трубки и шланги подачи технических жидкостей, топливные магистрали, снять навесное оборудование;
- затем снять крышку ГБЦ;
- открутить болты крепления ГБЦ;
- снять ГБЦ.
Демонтаж распределительного вала
Последовательность действий:
- снять приводной ремень;
- снять зубчатый шкив;
- открутить болты, которыми удерживается крышка распредвала;
- снять саму крышку и сальники;
- снять распредвал.
Прежде чем приступать к процедуре, следует вывернуть свечи зажигания. Это позволит избежать их повреждения.
Рассухаривание клапанов
Процесс осуществляется с помощью специального инструмента — рассухаривателя. Некоторые используют дедовский метод. Для этого необходимо:
- закрыть место, откуда должен выскочить сухарь тряпкой (чтобы поймать его);
- установить свечник или высокую головку с диаметром меньше, чем у шайбы фиксированной сухарями;
- резко ударить молотком по тарелке таким образом, чтобы пружина оказалась сжатой до размеров сухаря; это спровоцирует его выскочить.
Метод можно использовать в крайнем случае и имея опыт. Новичок рискует нанести серьезные повреждения клапану, например, погнуть его. Покупка рассухаривателя — лучший вариант.
Снятие маслосъемных колпачков
Эту деталь, как и прокладки головки, необходимо заменить на новые.
Очистка и осмотр клапанов
После проведенных манипуляций извлеченные из втулки клапаны очищают от нагара и осматривают на предмет повреждений.
В зависимости от степени повреждения, деталь необходимо:
- заменить на новую;
- очистить и притереть.
Также необходимо проверить седло клапана. Если прогары и раковины на нем слишком серьезные, чтобы убрать притиркой, седло придется обработать с помощью специального инструмента, который называют шарошкой или борфрезой. Шарошка представляет собой насадку для обработки различных поверхностей, в том числе и металлических. Она крепится на дрель и устраняет механичнские повреждения.
В процессе главное — не увлечься и не снять слишком большой слой металла. Также не следует интенсивно давить на дрель, это приводит лишь к перегреву и затруднению самой обработки. Перед работой головку шарошки рекомендуется смазывать специальным смазочным составом, чтобы снизить интенсивность износа.
Приобретение нового набора клапанов необходимо при полном уничтожении детали (иногда такое случается) или деформации стержня. Теоретически погнутый стержень можно выпрямить, но затраченные время и усилия того не стоят.
Выбирая клапаны, следует убедиться в том, что они идентичны. Особенно важно, чтобы детали имели одинаковую высоту. Поверхность не должна иметь царапин, сколов и любых других повреждений. Перед установкой всю деталь, за исключением фаски (ее следует притереть), желательно отполировать.
После притирки клапанов необходимо произвести сборку конструкции. Все манипуляции производятся в обратном порядке.
Притирка клапанов
Ключевой момент замены — притирка клапана к седлу. Процедура направлена на устранение малейших несоответствий при контакте деталей в процессе работы и повышения герметичности.