Ремонт и замена распредвала двигателя

Особенности приработки плоских толкателей

Неправильная приработка плоских толкателей заканчивается поломкой. Это связано с конструкционными особенностями плоских толкателей и тем давлением, которое оказывает пружина при поломке кулачков на распределительных валах. Место контакта выступа кулачка с плоской поверхностью детали обязательно должно быть покрыто тонким слоем смазки с присадками. Рекомендуется выполнять следующие правила:

• При установке нового распредвала нельзя устанавливать старые толкатели. Если планируется повторная установка распредвала старые толкатели монтируются на своих местах.
• Поверхности деталей, которые контактируют между собой, должны быть покрыты сборочной смазкой.
• В систему смазки до запуска мотора нужно залить масло с одновременным вращением коленвала. Это обеспечит попадание смазки на толкатели, коромысла и в каналы.
• Нельзя допускать перегрева двигателя при запуске, для чего нужно правильно выставить фазы и опережение зажигания. Двигатель должен поработать на оборотах в диапазоне 2000-2500 об/мин. Это обеспечит качественную смазку клапанного механизма. Прогон двигателя на холостых оборотах такую смазку не гарантирует.
• На таких оборотах двигатель должен проработать около получаса, после этого мотор надо прогнать в режимах от 1500 до 3800 об/мин. Затем выполняется замена масла и фильтра. Следующая замена выполняется через 800 км пробега.

Как обнаружить дефект распредвала

При верхнем расположении распределительных валов первый же визуальный осмотр механика поможет быстро выявить возможные дефекты детали. Ведь при этом расположении распредвалов, после демонтажа клапанной крышки, доступ к распределительным валам становится свободным. Различные дефекты на распредвале могут быть видны невооруженным взглядом. Естественно, перед демонтажем клапанной крышки опытный мастер проверит работу двигателя с целью выявления характерных шумов в работе распредвала. Единственное, что часто тяжело выявить даже визуально эти дефекты кулачков, которые при износе не имеют заметных меток повреждения. 

Если причиной повреждения распредвала являются подшипники, то обнаружить это можно только после разборки верхней части двигателя. Например, на изношенных подшипниках распредвалов легко обнаружить абразивные метки. В этом случае нужно заменить подшипники на новые. 

Проверка масляного зазора распределительных валов двигателя 4B12 Citroen C-Crosser 2007 — 2013

Инструменты:

• Нож
• Динамометрический ключ
• Головка на 10 мм
• Головка на 12 мм

Детали и расходники:

• Очиститель (или растворитель)
• Пластиковый калибр Plastigauge PL-X (0,018 — 0,045 мм)

Ветошь

Примечания:

Как снять распределительные валы и какие инструменты при этом используются, смотрите здесь.

Применение данного метода проверки распределительных валов и головки блока цилиндров значительно упрощает процедуру определения зазоров в таких деталях головки блока, как подшипники распределительного вала.

1. Очистите постели распределительного вала на головке блока цилиндров, крышки подшипников распределительного вала и шейки вала от отложения масла и смазки.

2. Установите нижний вкладыш подшипника распределительного вала выпускных клапанов на головку блока цилиндров, затем аккуратно уложите распредвал Ситроен.

3. Отрежьте кусок пластикового калибра длиной, совпадающей с шириной шейки, затем положите его на шейку распределительного вала вдоль его оси.

4

Осторожно установите крышки подшипников распределительных валов на головку блока цилиндров и затяните болты крепления номинальным моментом в два-три приема в порядке, указанном на рисунке. Момент затяжки: проход 1 – 6 ± 1 Н·м; проход 2 – 12 ± 1 Н·м

Примечание:

Поскольку крышки подшипников распределительных валов с каналом подачи масла и упорные крышки подшипников распределительных валов имеют одинаковую форму с другими крышками подшипников, то для корректной установки проверьте соответствие идентификационной метки и номера крышек с местом установки (идентификация стороны впускных и выпускных клапанов) и номером подшипника: I — распределительный вал впускных клапанов: Е — распределительный вал выпускных клапанов.

5. Установите верхний вкладыш подшипника распределительного вала на распределительный вал.

6. Установите крышку переднего подшипника распределительных валов на головку блока цилиндров и затяните болты крепления крышки указанным моментом 17 ± 3 Н·м в последовательности номеров, указанной на левой части рисунка (1).

Примечание:

Если крышка переднего подшипника распределительных валов установлена неправильно (под наклоном), то при затяжке болтов крепления возможно ее повреждение. Устанавливайте крышку переднего подшипника распределительных валов на головку блока цилиндров и распределительные валы правильно.

7. Окончательно затяните болты крепления крышки переднего подшипника распределительных валов номинальным моментом 30 ± 2 Н·м в последовательности номеров, указанной на правой части рисунка (2) выше.

8. Отверните болты крепления крышки переднего подшипника распределительных валов в два-три приема в порядке, указанном на рисунке, и снимите крышку.

Примечание:

Будьте осторожны, не уроните верхний вкладыш подшипника распределительного вала.

9

Отверните болты крепления крышек подшипников распределительных валов в четыре-пять приемов в последовательности, указанной на рисунке, и осторожно снимите крышки

Примечание:

Если болты крепления крышек подшипников распределительных валов ослабить за один прием, то перемещение распределительного вала под усилием пружин клапанов может привести к вырыванию болтов крепления и повреждению их резьбы.

10. Измерьте ширину раздавленной калиброванной пластиковой проволоки в ее наиболее широкой части, используя шкалу, отпечатанную на упаковке пластикового калибра. Для сравнения, номинальные масляные зазоры распредвала равны 0 — 0,032 мм.

В статье не хватает:

• Фото инструмента
• Фото деталей и расходников

Некачественное масло

Некачественное масло особенно негативно сказывается на роликовых толкателях. Грязь попадает в подшипники, что ведет к их повреждениям. При этом повреждения роликового толкателя, в отличие от плоского толкателя (их повреждения можно заметить при обкатке), иногда проявляются через достаточно продолжительное время

Важно помнить, что и в случае с роликовыми толкателями необходимо соблюдать правила процедуры обкатки и следить за качеством масла

Масло для обкатки обеспечивает защиту клапанного механизма, уменьшается износ колец. Использование некачественного масла скорость износа замедлить не может. При этом продукты износа попадают в подшипники в роликах и выводят их из строя.

Качественное масло с антифризными присадками образует на поверхности деталей защитную пленку, что дает возможность выдерживать значительные нагрузки.

Системы фаз газораспределения

 Регулировка фаз: Распределительный вал регулируется специальной системой. Это позволяет регулировать время открытия и закрытия клапанов.

Современные бензиновые двигатели часто имеют систему регулировки распредвала (система фаз газораспределения Variable Valve Timing, VVT). Эта система позволяет достичь соответствия современным экологическим нормам, принятым Евросоюзом и рядом других стран. Благодаря этой системе происходит адаптация синхронизации распредвала в соответствии с текущей ситуацией вождения. Например, во время остановки машины и работы двигателя на холостом ходу система регулировки распредвала настраивает систему газораспределения двигателя на более эффективную работу, чтобы снизить расход топлива и, соответственно, уменьшить уровень вредных веществ, выпускаемых через выхлопную систему автомобиля.

На мощных двигателях система фаз газораспределения, как правило, общая как на стороне всасывания, так и на стороне выхлопа. Регулировка распределительного вала в основном состоит из гидравлической системы регулировки и регулирующего клапана. Благодаря этой системе фазы газораспределения. Например, на разных режимах работы двигателя требуется разная величина фаз газораспределения. Так, при работе двигателя на холостом ходу фазы должны быть короткими. На высоких оборотах фазы должны быть более широкими.

В итоге двигатели с изменяемыми фазами газораспределения постоянно меняют работу распредвала в зависимости от режима движения. 

Помимо гидравлической системы регулирующие фазы газораспределения, система Variable Valve Timing, VVT регулирует работу двигателя с помощью датчиков на коленчатом валу и с помощью информации о вращении распредвала. 

Одним из самых известных типов регулировки распределительного вала является система «Vario Cam» от Porsche (теперь «Vario Cam Plus»). Натяжитель цепи действует как регулировочный элемент, который поднимает или опускает звенья цепи между двумя распредвалами (DOHC) в зависимости от частоты вращения двигателя. В этой системе давление масла имеет решающее значение. 

Еще одна известная система регулировки распредвала была представлена компанией Тойота в начале 2000-х годов. Она называется VVTL-i (система с изменяемым временем работы клапанов).

Здесь помимо фазировки распределительного вала может изменяться ход клапанов через распредвал. Функцию регулировки подъема клапанов автопроизводители видят по-разному. Например, некоторые автопроизводители реализуют работу клапанов через переменные углы отклонения. Другие же (Porsche Vario Cam Plus) используют специальные по конструкции кулачки в сочетании с многоточечными толкателями. 

Honda использует, например, разные по размеру кулачки (i-VTEC), которые в сочетании с переключаемыми коромыслами позволяют изменять подъем клапана в два этапа.

Вот как работает эта система с изменяемыми фазами газораспределения:

Причины износа постели распредвала

Вроде бы никаких видимых дефектов: шейки в норме, блок двигателя в порядке, вкладыши заменены. Паниковать нет причин. Проведем дефектовку постели распредвала.

Ремонт или восстановление постели распредвала своими силами возможно лишь в части, касающейся выявлению неисправностей и съёму постели. Ремонт, восстановление постели придётся выполнять на станке. Такова особенность этой детали. Но, давайте по порядку.

Причины выхода из строя постели распредвала, напрямую влияют и на возникновение неисправностей шеек распредвала.

• относительно долгий срок службы двигателя;
• «масляное голодание». Проще говоря, работа двигателя определенное время с недостаточным уровнем моторного масла;
• отсутствие определенного масляного давления в двигателе;
• двигатель работает со старым или засорившимся масляным фильтром;
• разжижение масла, происходящее из-за попадания в него топлива;
• перегрев двигателя, и не обязательно он может быть явным (когда пар над капотом до неба).

Для того, чтобы принять решение о том, что нужно: замена, ремонт, восстановление постели распредвала, необходимо провести элементарную проверку состояния постели.

Проверка диаметров производится при помощи индикаторного нутромера, который настроен на определенный размер.

Полученные результаты вы сравниваете с теми параметрами, которые указаны в мануале от производителя. Кстати, данную операцию очень желательно выполнять и тогда, когда вы решили произвести замену штатного распредвала на тюнинговый распредвал.

После получения результатов и сравнения их с требуемыми, нужно принимать решение. Вариантов всего два: замена постели и ремонт (восстановление) постели распредвала. Третьего не дано. Мы не станем вам описывать последствия того, как неисправная постель распредвала, в итоге, приводит к необходимости капитального ремонта двигателя или замене головки блока цилиндров.

Технические условия на контроль, сортировку и восстановление распределительных валов

Контроль размеров кулачков и опорных шеек распределительного вала осуществляется с помощью приспособления, показанного на рис. 50, а размеры кулачков указаны в табл. 28.

Технологические условия на контроль, сортировку и восстановление распределительных валов представлены в табл. 29.

Рис. 50. Приспособление для контроля профиля кулачков и опорных шеек распределительного вала:

а — профиль кулачка, б — расположение впускных кулачков; в — расположение выпускных кулачков; Вп — впускной кулачок; Вып — выпускной кулачок; 1 — основание приспособления; 2,9 — центры; 3 — диск с градуировкой, град; 4 — указательная стрелка, закрепленная на шейке распределительного вала; 5 — ножка индикатора; 6 — стойка индикатора; 7 — индикатор, 8 — распределительны вал

Последовательность контроля распределительного вала следующая:

• проверить вал на отсутствие трещин и отколов кулачков;
• радиальное биение средних опорных шеек относительно передней и задней опорных шеек; проверить износ шейки под шестерни;
• кулачков по высоте;
• цилиндрической части кулачков;
• передней и средней шеек;
• задней шейки.

28. Размеры кулачков распределительного вала КамАЗ-740

Выпускных	Впускных
а°	Л мм	а°	h, мм	а°	h, мм	а°	Л, мм	Л, мм	а°	а°	Л, мм
99	0,000	128	0,656	150	5,142	94	0,000	126	0,967	152	5,901
104	0,019	132	1,235	156	6,163	100	0,027	130	1,663	160	6,939
110	0,088	138	2,562	164	7,200	108	0,138	134	2,520	170	7,769
114	0,156	140	3,034	174	7,929	116	0,300	140	3,788	176	8,005
118	0,236	148	4,759	180	8,050	120	0,419	146	4,922	180	8,050

Примечание: а — угол поворота кулачка; h — высота подъема профиля кулачка.

Сделать заключение о годности распределительного вала и о способе восстановления распределительного вала.

Деталь № 740.1006015.

Материал: сталь 18ХГТ

Твердость опорных шеек, кулачков и торца распределительного вала: HRC 58—63

29. Технические условия на контроль, сортировку и восстановление распределительного вала

Возможные дефекты	Способ установления дефекта и средства контроля	Размер, мм	Рекомендации по устранению дефектов
по рабочему чертежу	допустимый без ремонта
Трещины	Дефектоскоп	—	—	Браковать
1	Отколы по торцам вершин кулачков	Штангенциркуль 1-125-0,10	—	—	Зачистить острие кромки, браковать при отколах более 3 мм
2	Уменьшение цилиндрической части кулачков	Скоба 36,00	в=8,05±0,1 а=37±0,05	в=7,9 а=36,00	Шлифовать по копиру, браковать при уменьшении размера в менее 44,5 мм
3	Износ впускных и выпускных кулачков по высоте (в—а)
4	Износ передней и средней опорных шеек.	Скоба CP 50-75	54	53,89	Шлифовать под ремонтный размер
Размеры:
I ремонтный	53,69	53	53,89
II ремонтный	53,49	53,6	53,49
5	Погнутость распределительного вала	Приспособление для контроля погнутости вала	Биение средних шеек не более 0,025	0,04	Править
6	Износ задней опорной шейки.	Скоба CP 25-50	42	41,93	Шлифовать под ремонтный размер
Размеры:
I ремонтный	41,73	41,8	41,73
II ремонтный	41,53	41,6	41.73
7	Износ шейки под шестерню	Скоба 35.01	35	35,01	Осталивать
8	Износ шпоночного паза	Калибр 5	5	5	Фрезеровать новый паз под углом 180° к изношенному

Инструменты для замены распредвала

Замена распределительного вала на автомобилях с разными типами ДВС может отличаться.  Дело в том, что ГРМ может быть с одним валом и двумя, с фазовращателями и без них, с разными типами привода (цепь или ремень) и т.д.

Для примера рассмотрим  относительно простой двигатель SOHC. Данный тип распредвала взаимодействует с клапанами через коромысла, стоящие на осях и прикрепленные через болты к верхней плоскости ГБЦ.

Для замены распредвала на таком моторе  нужны следующие инструменты:

• гаечные ключи;
• отвертки;
• инструмент для сжатия пружин клапанов;
• микрометр;
• съемник маслосъемных колпачков.

Также для замены нужен новый распредвал, полностью подходящий для двигателя

Обратите внимание, обтачивать или дополнительно шлифовать распредвал, который по каким-либо причинам не подходит, запрещено!

Конструкция

Распредвалы изготавливаются методом литья из чугуна или штамповки из стали и представляют собой комбинацию из следующих функциональных элементов:

• опорные шейки;
• кулачки.

Опорные шейки служат для установки распредвала в корпус двигателя и работают в паре с подшипниками скольжения, функцию которых могут выполнять вкладыши или втулки, изготовленные из антифрикционных сплавов.

Основными рабочими элементами являются кулачки, которые непосредственно взаимодействуют с приводом клапана, выполненного в виде толкателя или гидрокомпенсатора. От профиля кулачка зависит время, скорость, а также высота подъема  клапана.

Для обеспечения смазкой трущихся деталей, а также для создания масляного клина в парах скольжения, внутри распредвала выполняется полость, называемая масляным каналом. Через отверстия в кулачках масло поступает из полости, обеспечивая смазкой и сами кулачки и элементы привода клапана.

Поскольку фазы газораспределения связаны с рабочими тактами, привод распредвала производится непосредственно от коленчатого вала двигателя с использованием зубчатой, цепной или ременной передачи. Передаточное число выбирается таким образом, чтобы на два оборота коленвала приходился один оборот распредвала. Синхронизация обеспечивается на этапе сборки путем выставления приводных шестерен коленчатого и распределительного валов согласно меткам на блоке двигателя.

Устройство и конструкция конкретного двигателя определяет место установки распредвала. Так различают двигатели со следующими положениями распредвала:

• нижнее;
• среднее;
• верхнее.

От того, где находится распредвал, зависит устройство и состав всего газораспределительного механизма. Однако, чем дальше распредвал располагается от клапанов, тем больше деталей используется для их привода, тем самым увеличивая общую инерционность системы. Поэтому в современных двигателях используется верхнее расположение распредвала, что обеспечивает снижение масс и увеличение жесткости всей конструкции.

Отличаются двигатели и по количеству распредвалов. Так при использовании одной пары клапанов на цилиндр достаточно одного вала в ГБЦ рядного двигателя или в развале V-образного двигателя. Тогда как использование двух пар клапанов уже предполагает установку двух распредвалов в рядном или четырех в V-образном двигателе.

Замена распределительных валов AUTOFIZIK.RU авторемонт

болты гбц нового образца

Снимаем наконечники свечей зажигания вместе с высоковольтными проводами, катушки зажигания (можно только отсоединить разъемы, оставив их на клапанной крышке), тросик привода дроссельной заслонки и, отсоединив провода от датчиков систем смазки и охлаждения, вынимаем жгут проводов из скоб крышки головки блока (см. соответствующие разделы).Сливаем охлаждающую жидкость и снимаем верхние шланги радиатора (см. Снятие радиатора) и датчик массового расхода воздуха вместе с воздуховодами (см. соответствующий раздел).

…и малый шланги системы вентиляции картера.

Ключом “на 12” отворачиваем винты крепления крышки головки блока…

…и снимаем крышку.

Головкой “на 36”, выставляем коленчатый вал в положение ВМТ такта сжатия первого цилиндра, поворачивая его за болт крепления шкива (риска на шкиве коленчатого вала должна совпасть с выступом на передней крышке блока цилиндров, а метки на звездочках распределительных валов – у верхних кромок головки блока).

Ключом “на 12” отворачиваем четыре болта и снимаем переднюю крышку головки блока.

Снимаем верхний гидронатяжитель (см. Снятие и установка гидронатяжителей).

Шестигранным ключом “на 6” отворачиваем два винта и снимаем верхний успокоитель цепи.

Отвернув шестигранным ключом “на 6” два винта, снимаем средний успокоитель цепи.

Ключом “на 17” отворачиваем болт крепления звездочки распределительного вала выпускных клапанов, удерживая вал ключом “на 30”.

Снимаем звездочку. Аналогично снимаем звездочку со второго распределительного вала.

Ключом “на 12” отворачиваем четыре болта крепления передней крышки распределительных валов. Последовательно, по полоборота, ослабляем затяжку болтов крепления крышек распределительного вала, до тех пор, пока пружины клапанов не перестанут поджимать валы и отворачиваем болты.

Снимаем переднюю крышку…

…и остальные крышки.

Снимаем распределительные валы.

Ключом “на 12” отворачиваем болт крепления пластины датчика фазы и устанавливаем ее на новый вал выпускных клапанов.

Монтируем новые распределительные валы в обратной последовательности, смазав моторным маслом постели в головке и крышках, опорные шейки валов. Вал выпускных клапанов с пластиной для датчика фаз устанавливаем штифтом вправо (глядя спереди), а впускных – штифтом вверх. При этом валы находятся в устойчивом положении. Каждую крышку устанавливаем на свое место, согласно порядковому номеру, выбитому на ней.

Схема установки и клеймения крышек распределительных валов:

I – передняя крышка;II – вал впускных клапанов;III – вал выпускных клапанов.

Отсчет ведем от передней крышки, начиная с вала впускных клапанов. Ключом поворачиваем вал впускных клапанов против часовой стрелки. Номер должен быть обращен к наружной стороне головки. Звездочки монтируем вместе с цепью, начиная с “выпускного” вала. Обязательно убедитесь, чтобы при натянутой правой ветви цепи метки на звездочках находились напротив верхней кромки головки блока. После установки гидронатяжителя проверьте совпадение всех меток на звездочках и шкиве.

Параллельно с ремонтом постели распредвала

Вы помните, какие причины приводят к выходу из строя постели распредвала. Поэтому, расточка постели является всего лишь шагом в комплексе ремонтно-диагностических работ. Попутно вам придётся выяснить и устранить причину возникновения неисправности постели распредвала.

А для этого нужно:

• диагностировать систему смазки в т.ч. и масляного насоса;
• провести чистку и промывку масляных каналов блока и ГБЦ;
• проверка системы охлаждения двигателя;
• проверка топливной системы.

Естественно, при обнаружении неисправностей – ремонт для того, чтобы исключить в дальнейшем возникновение причин выхода из строя постели распредвала.

Удачи вам при ремонте постели распредвала.

Главная →

Обслуживание и Ремонт → Двигатель →

Разборка клапанного механизма и возможные дефекты его деталей

В состав газораспределительного механизма, показанного на рис. 48, входят распределительный вал, толкатели с направляющими, штанги, прокладка крышки головки, коромысла с регулировочным винтом, клапаны с двумя клапанными пружинами, направляющая клапана и устройство крепления клапанов Клапанный механизм закрывается крышкой. Крышки крепятся болтами к головкам цилиндров.

Рис. 48. Газораспределительный механизм двигателя КамАЗ-740:

1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — направляющая толкателей; 4 — штанга; 5 — прокладка крышки головки; 6 — коромысло; 7 — гайка; 8 — регулировочный винт; 9 — болт крепления крышки головки; 10 — сухарь; 11 — втулка тарелки; 12 — тарелка пружины; 13 — наружная пружина; 14 — внутренняя пружина, 15 — направляющая клапана; 16 — шайба; 17 — клапан; А — тепловой зазор между носком коромысла и стержнем клапана

Рис. 49. Разборка клапанного механизма с использованием приспособления И-801.06.100:

1 — винт; 2 — рукоятка; 3 — тарелка; 4 — штифт; 5 — основание; 6 — траверса приспособления

Разборка клапанного механизма осуществляется с помощью приспособления И-801.06.100, показанного на рис. 49. Для разборки клапанного механизма необходимо:

• установить головку блока цилиндров на основание так, чтобы штифты приспособления вошли в отверстия под болты крепления головки;
• вращать вороток, вворачивать винт и тарелкой отжать пружины клапанов;
• снять сухари и втулки;
• вывернуть винт из траверсы, снять тарелку и пружины клапанов;
• вынуть впускной и выпускной клапаны.

На каждый клапан устанавливаются по две пружины. В соответствии с требованиями технических условий на контроль, сортировку и восстановление пружин предварительно устанавливаемое усилие пружин должно составлять 360 Н, а суммарное их рабочее (в сжатом состоянии) усилие — 830 Н. При дефектации пружин около 10 % от общего количества выбраковывается. Вместо выбракованных пружин на сборку газораспределительного механизма поступают новые.