Ремонт постели распредвала своими силами

Причины поломки распределительного вала

Сразу отметим, зачастую проблемы с распредвалом  не приводят к немедленной остановке двигателя. Как правило, неисправности данного типа прогрессируют постепенно. При этом появление явных признаков поломки говорит о том, что наступил критический износ распредвала или отдельных элементов.

Наиболее частая поломка — износ кулачков, сопровождающийся характерным стуком при запуске мотора и во время работы двигателя. Также к сбоям в работе ГРМ приводят неисправные подшипники, поломки одного из элементов вала или деформация распредвала.

Нередко распредвал выходит из строя по причине проблем с системой смазки, использования неподходящего или низкосортного моторного масла и т.д. Также вал часто страдает от банальной нехватки масла в двигателе (сильное снижение уровня масла).

При этом в зависимости от сложности поломки и ее характера, выполняется ремонт распредвала, замена подшипников, сальников распредвала и т.д. Если же поломки критические, распредвал меняют на новую деталь.

Восстановление клапанов и их притирка в гнездах головок цилиндров

Клапаны изготовлены из жаропрочной стали. Стержень клапана перед установкой графитизуется. Угол рабочей фаски клапана 45°; диаметр выпускного клапана 51,5 мм, впускного — 46,5 мм; высота подъема клапана 12,5 мм.

Толкатели тарельчатого типа стальные, тарелки наплавляются при изготовлении отбеленным чугуном. Характерными дефектами толкателей являются износ тарелки, раковины на рабочей поверхности, износ стержня.

После восстановления клапаны притираются в седлах головок цилиндров.

Притирка клапанов начинается с приготовления пасты: паста приготавливается из 1,5 части (по объему) микропорошка карбида кремния зеленого, одной части дизельного масла и 0,5 части дизельного топлива. Перед употреблением притирочная паста перемешивается, чтобы микропорошок не осаждался. Затем на фаску седла клапана наносится тонкий равномерный слой пасты. Стержень клапана смазывается моторным маслом. Притирка производится возвратно-вращательным движением клапана дрелью с присоской или соответствующим приспособлением. Нажимая на клапан, необходимо повернуть его на 1/3 оборота по часовой стрелке, затем на 1/3 оборота в обратном направлении. Клапаны круговыми движениями не притираются. Притирка продолжается до появления на фасках клапанов седел пояска шириной не менее 1,5 мм матового цвета, как показано на рис. 51.

Рис. 51. Расположение притертых матовых поясков на седле и головке клапана при закрытом положении:

а — правильное; б — неправильное; I — положение пояска на седле и головке клапана

После окончания притирки клапаны и головки цилиндров промываются керосином и обдуваются воздухом. Качество притирки клапанов определяется после сборки клапанного механизма проверкой его на герметичность. Для этого головка цилиндра устанавливается впускными и выпускными окнами вверх и в углубления клапанных гнезд заливается дизельное топливо. Хорошо притертые клапаны не должны пропускать топливо в местах уплотнения в течение 30 мин. При подтекании керосина производится постукивание резиновым молотком по торцу клапана. Если подтекание не устраняется, клапаны притираются повторно.

При необходимости качество притирки проверяется «на карандаш». Для этого на фаску клапана мягким графитовым карандашом наносится на равном расстоянии 6—8 черточек

Клапан осторожно вставляется в седло и после сильного нажатия проворачивается на 1/4 оборота. При качественной притирке все черточки должны быть стертыми

После контроля притирки клапанный механизм собирается и регулируется. Регулировка клапанов производится при четырех положениях коленчатого вала. Первое положение коленчатого вала определяется относительно начала впрыска топлива в первый цилиндр совмещением меток на муфте опережения впрыска и корпуса топливного насоса.

Принцип работы распредвала

Распределительный вал имеет особую форму: на типичном цилиндрическом валу расположены кулачки и шейки распредвала. Подшипник распредвала имеет форму втулки либо вкладыша и принудительную систему смазки.

Втулка и вкладыши распредвала

Распредвал совершает вращение вместе с коленчатым валом двигателя, но вращается в 2 раза медленней. Для вращения распредвала используются цепные, ременные, зубчатые передачи. Благодаря форме кулачков распредвала формируются фазы газораспределения, клапана открываются в нужный момент, обеспечиваются условия работы двигателя. Изменяя геометрию кулачков, можно добиться улучшения работы двигателя.

Распредвал Nissan Patrol1 — болты; 2 — приводная шестерня распределителя; 3 — шайба; 4 — звездочка распредвала; 5 — упорная пластина; 6 — шпонка; 7 — рабочий выступ кулачка; 8 — распределительный вал;9 — опорная шейка распредвала.

Через различные толкатели, рокеры, либо почти напрямую через гидрокомпенсаторы кулачок распредвала нажимает на подпружиненный клапан, открывая его. Далее, проходя вершину кулачка, клапан открывается на максимальное расстояние и плавно закрывается проходя по обратной его части. Геометрия кулачков распредвала позволяет относительно плавно взаимодействовать с толкателями клапана, от их формы зависит характеристика распредвала.

На распредвале кулачки расположены под особыми углами, благодаря чему и формируются фазы газораспределения. На разных двигателях углы фаз могут немного отличаться. Например, если сравнивать бензиновый двигатель и дизель, стандартные распредвалы, рассчитанные на городскую езду, будут иметь похожее строение.

На двигателях с ЭБУ устанавливается датчик распредвала. Это устройство постоянно определяет его положение, что позволяет синхронизировать электронные системы подачи топлива с работой клапанов.

Привод распредвала

Геометрические формы кулачков

Отдельно стоит остановиться на шестернях распредвалов. Механизм ГРМ требует точной их настройки. Зачастую достаточно выставить элементы по «контрольным точкам». Для более точной настройки работы распредвала существует разрезная шестерня распредвала. Принцип в том, что зубцы шестерни фиксируются на болтах относительно ее основания. Открутив болты можно, корректировать положение шестерни на 5-10º, что позволяет выставить ГРМ в более оптимальное положение.

Разрезная и простая шестеренки распредвала двигателя ВАЗ 2106

На современных дорогих двигателях этот процесс автоматизирован, применяются муфты распредвала с гидравлическим управлением. Датчик положения распредвала сообщает бортовым компьютерам текущий угол и обороты, что позволяет управлять фазами газораспределения, корректировать их для разных режимов двигателя.

ГРМ с гидроуправляемыми муфтами

Как проверить распредвал

Сразу же перейдём к рассмотрению вопроса о ремонте двигателя, если точнее, то такой его детали, как распредвал. Дело в том, что ремонт и замена распредвала могут быть проведены своими руками. Конечно кроме случаев, когда требуется применение профессионального оборудования, как, например, для восстановления постели распредвала.

Любые неисправности распредвала, в итоге, сказываются на работе всего двигателя со всеми вытекающими последствиями. Ведь именно распредвал отвечает за работу клапанов, а значит за мощность авто.

Как бы вам не хотелось, но в основном проверка распредвала может производиться только визуально, то есть потребуется снятие головки блока цилиндров. Степень износа распредвала можно приурочить либо к замене прокладки ГБЦ, либо в случае, если вы решили провести замену штатного распредвала на спортивный распредвал.

То есть, любой ремонт в области ГБЦ должен обязательно сопровождаться осмотром и диагностикой сальников распредвала, самого распредвала, и, конечно же, постели распредвала.

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:

Толкатели

Усилия от кулачков распределительного вала к клапану или штанге передают толкатели. Они же воспринимают и боковые уси­лия, возникающие при вращении кулачков распределительного вала. Толкатели подвергаются действию переменных нагрузок, имеющих динамический характер, следовательно, должны иметь износостойкие рабочие поверхности и малую массу. Для уменьше­ния массы толкатели выполняют пустотелыми.

В двигателях с нижним расположением клапанов применяются тарельчатые толкатели со сферической опорной поверхностью. Кулачок распределительного вала касается опор­ной части толкателя сбоку от оси стержня и имеет небольшую конусность. Благодаря такому устройству толкателя и кулачка тол­катель вращается во время вращения распределительного вала, что обеспечивает равномерный износ опорной поверхности. Для регу­лировки тепловых зазоров в стержень толкателяввернут регули­ровочный болт с контргайкой.

У двигателей с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительных валовтолкате­ли выполнены в виде пустотелого поршня, внутрь которого входит штанга. Нижний конец штанги смазывается маслом, стекающим по штанге. В толкателе имеется отверстие, через которое выте­кающее масло смазывает направ­ляющие втулки и кулачки рас­пределительного вала. Таких от­верстий может быть два. Торец толкателя, контактирующий с кулачком, наплавлен отбелен­ным чугуном, сами толкатели стальные. Для равномерного из­носа опорная часть толкателя делается сферической, а кулачок имеет конусность, что приводит к вращению толкателя во время работы двигателя.

Рычажные подвесные толкатели применяют на двигателях дизе­лей. В приливах толкателя установлена ось ролика, на которой в игольчатом подшипнике вращается ролик. Ролик при работе дви­гателя катится по поверхности кулачка распределительного вала. У этих толкателей трение скольжения заменено на трение каче­ния, что способствует уменьшению износа толкателя и поверхно­сти кулачка вала.

При верхнем расположении клапанов и распределительного вала (двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -1111 и -11113) толкате­лиимеют форму стакана, в перевернутом виде надетого на кла­пан. В наружном днище толкателя выполнено кольце­вое углубление для укладки ре­гулировочных шайб, подбором толщины которых регулируется тепловой зазормежду толкателем и кулачком распределительно­го вала.

На двигателях ЗМЗ-4061 и -4063 автомобилей «ГАЗель» и на двигателях автомобилей ВАЗ-2112 применены гидротолкатели. Эти двигатели имеют распределительные валы для впускных и выпуск­ных клапанов. Каждый цилиндр имеет по два впускных и два вы­пускных клапана. Над каждым клапаном располагаются гидротол­катели. Гидротолкатели стальные, выполнены в виде цилиндри­ческого стакана с плунжерной парой и шариковым обратным кла­паном. На наружной поверхности стакана имеются кольцевая ка­навка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магист­рали головки блока цилиндров. Наружная поверхность и торец толкателя нитроцементированы. Толкатели устанавливаются в от­верстиях головки блока цилиндров. Гидравлические толкатели ис­ключают необходимость регулировки зазора между толкателями и клапанами.

а—тарельчатый со сферической опорной поверх­ностью; б—цилиндрический (поршневой); в—рычажно-роликовый;1 — распределительный вал; 2—кулачок; 3—толкатель; 4— регулировочный болт; 5— контргайка; 6—штанга; 7—отверстие для слива масла; 8—пята; 9—ролик; 10—игольчатый под­шипник; 11 — ось ролика; 12—втулка; 13—вилка толкателя.

Механизм привода клапа­нов при верхнем расположении кла­панов и распределительного вала:

1— головка цилиндров; 2 — клапан; 3 — толкатель; 4 — корпус подшипников распределительного вала; 5 — распре­делительный вал; 6 — регулировочная шайба; 7 — маслоотражательный кол­пачок; А — зазор между кулачком и ре­гулировочной шайбой  

1-корпус, 2-гидрокомпенсатор, 3-плунжер, 4-клапан гидрокомпенсатора, 5-пружина гидрокомпенсатора.

Во время работы двигателя масло под давлением из системы смазки поступает в корпус, отжимает клапан и заполняет гидрокомпенсатор и плунжер.

Когда двигатель не работает давления масла нет.

Плунжер может отойти от стержня клапана. Пружина компенсатора расправится, компенсатор прижмет к низу корпуса, а плунжер к стержню клапана, следовательно зазора нет. Тепловой зазор устанавливается между плунжером и днищем корпуса – автоматически. Первый раз применился в ЗМЗ-406.

Как обнаружить дефект распредвала

Основная причина выхода из строя распредвала – масляное голодание. Оно может возникать из-за плохого состояния фильтра или несоответствующего для данного мотора масла (по каким параметрам подбирается смазка, читайте в отдельной статье). Если соблюдать интервалы ТО, вал газораспределительного механизма прослужит столько же, сколько и весь двигатель.

Типичные неполадки распредвала

Из-за естественного износа деталей и недосмотра автомобилиста могут наблюдаться следующие неполадки вала газораспределителя.

• Выход из строя присоединяемых деталей – шестерня привода, ремень или цепь ГРМ. В этом случае вал приходит в негодность и его нужно заменить.
• Задиры на опорных шейках и выработка на кулачках. Сколы и канавки появляются из-за чрезмерных нагрузок, например, в результате неправильной регулировки клапанов. Во время вращения увеличенная сила трения между кулачками и толкателями создает дополнительный нагрев узла, разрушая масляную пленку.

Протечка сальника. Она возникает в результате длительного простоя мотора. Со временем резиновый уплотнитель теряет свою эластичность.
Деформация вала. Из-за перегрева мотора металлический элемент при большой нагрузке может искривляться. Такая неполадка выявляется появлением дополнительной вибрации в двигателе

Обычно такая неполадка не длится долго – из-за сильной тряски смежные детали быстро выйдут из строя, и мотор нужно будет отправлять на капитальный ремонт.
Неправильная установка
Само по себе это не является неполадкой, но из-за несоблюдения норм по затяжке болтов и регулировке фаз, ДВС быстро придет в негодность, и его нужно будет «капиталить».
К поломке самого вала может привести плохое качество материала, поэтому, выбирая новый распредвал, важно обращать внимание не только на его цену, но и на репутацию производителя.

Как визуально определить износ кулачков – показано в видео:

Износ распредвала — как определить визуально?

Watch this video on YouTube

Некоторые автомобилисты пытаются устранить некоторые неисправности вала ГРМ, шлифуя поврежденные участки или устанавливая дополнительные вкладыши. В таких ремонтных работах нет смысла, потому что при их выполнении невозможно достичь точности, необходимой для бесперебойной работы узла. В случае возникновения неполадки с распредвалом специалисты рекомендуют сразу его заменить на новый.

Почему нужно делать диагностику ГБЦ методом опрессовки

Опрессовка головки блока цилиндров является неотъемлемой частью качественного капитального ремонта двигателя. Она позволяет выявить неисправности системы охлаждения двигателя, скрытые дефекты ГБЦ, такие, как трещины, свищи или пористость металла и отталкиваясь от обнаруженных дефектов можно сделать выводы о целесообразности дальнейшего ремонта головки блока цилиндров.

Читать далее

При каких симптомах нужно задуматься об опрессовке ГБЦ

Даже будучи не специалистом в автоделе можно по первичным признакам догадаться о неисправности системы охлаждения двигателя, которая может быть связана с выходом из строя головки блока цилиндров. Такими признаками являются:

• Постоянное снижение уровня охлаждающей жидкости в расширительном бачке системы охлаждения двигателя. При этом нет никаких видимых подтеков и следов на месте парковки.
• Характерный белый налет как на масляном щупе, так и в расширительном бачке. Это происходит из-за смешивания масла двигателя с охлаждающей жидкостью, образуя эмульсию.
• Белый дым из выхлопной трубы со сладковатым запахом, так же свидетельствует о неисправности в системе охлаждения. В большей мере проявляется при нагреве выхлопной системы.

При выявлении любого из этих признаков, специалисты Oem-zap рекомендуют незамедлительно обратится в технический центр для более подробной диагностики системы охлаждения и для проверки ГБЦ на герметичность. И как показывает практика, основанная на многолетнем опыте работ, простой осмотр деталей может не выявить неисправности, поэтому и необходимо производить опрессовку ГБЦ со снятием ее с двигателя.

Как производят опрессовку ГБЦ

Опрессовку головки блока цилиндров производят на специальном стенде, оснащенным всем необходимым оборудованием, которое включает в себя:

• большую ванну с крышкой;
• нагревательные элементы, которые позволяют нагревать ГБЦ почти до рабочей температуры;
• подъемным и поворотным механизмом плиты, к которой крепится ГБЦ
• панель управления с датчиками температуры и давления.

Снятую с двигателя головку блока цилиндров моют от всех загрязнений, потом закрепляют на поворотном столе, предварительно заглушив все каналы системы охлаждения резиновыми заглушками, которые прижимаются плексигласовой пластиной (толстое оргстекло) для лучшей видимости утечек. Погружают в заранее подогретую до 60-70 градусов ванну с водой и оставляют на 30-40 минут, чтобы головка блока цилиндров нагрелась, это обязательное условия для более правильной диагностики, т.к. при нагреве детали трещины расширяются и воздуху, подающему под высоким давлением (до 6 атмосфер), легче пройти через микротрещины, которые могут не проявляться на холодной детали.

По результату проведенной опрессовки ГБЦ можно сделать выводы о целесообразности дальнейшего ремонта головки блока цилиндров. Если пузырьки воздуха при созданных условиях не проявились, значит ГБЦ не имеет существенных трещин и ее ремонт целесообразен, а если пузырьки воздуха проявились, то, в большей степени, дальнейший ремонт ГБЦ не целесообразен и ее придется заменить.

Специалисты Oem-zap не рекомендуют производить самостоятельно опрессовку ГБЦ в домашних условиях, т.к. результаты таких проверок не всегда верны из-за невозможности создания идеальных рабочих условий, которые создаются температурой и высоким давлением. Всегда есть возможность привести свою ГБЦ в наш технический центр, наши специалисты проверят ее по полному технологическому процессу и предложат дальнейшую шлифовку привалочной плоскости ГБЦ, если она пройдет тест опрессовки.

Ответы на частые вопросы клиентов

 Стоимость ремонта в Oem-zap меньше, чем у дилеров?? Да, на 5-15% минимум.  Сохраняется ли официальная гарантия при ремонте у Вас? ? Да, сохраняется.   Вы используете оригинальные запчасти или аналоги? ? Мы используем оба варианта, исходя из ситуации и потребностей клиента. Сможете ли вы сделать ремонт моей машины … ? ? Конечно, сможем, если это модель корейской марки.

м. Алтуфьево

Адрес: г. Москва,
ул. Дубнинская, д. 50 Б, стр. 1График работы: с 9 до 20 без выходных.Смотреть на карте >> Рейтинг и отзывы в Яндекс Справочнике:

м. Царицыно

Адрес: г. Москва,
ул. Севанская ул., д. 62График работы:с 9 до 20 без выходных Смотреть на карте >> Рейтинг и отзывы в Яндекс Справочнике:

Наши акции:

Мойка радиатора скидка 10%

Антибактериальная обработка кондиционера скидка 30%

Ремонт агрегатов в регионах скидка 50%

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 →

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!

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.